Die Abschaltzeit ist ein zentraler Steuerparameter bei der Abschaltregelung und wirkt sich direkt auf die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebs aus. Aufgrund der komplexen Kopplung und dynamischen Eigenschaften der verschiedenen thermodynamischen Parameter während des Abschaltprozesses sind die bestehenden Berechnungsmethoden nur schwer in der Lage, eine effiziente und präzise Berechnung zu gewährleisten. Für die Abschaltregelung von subkritischen zirkulierenden Wirbelschichtkesseln wird eine Abschaltzeitberechnungsmethode auf Basis der Energiebilanz vorgeschlagen, und ein dynamisches Gleichgewichtsmodell für die Wärmespeicherung im Kessel, die Wärmeausnutzung der Dampfmaschine sowie die Wärmeverluste wird aufgebaut. Wärmeakkumulations- und -freisetzungsformeln für die wichtigsten Wärmequellen wie Bettmaterial, Aufgussmaterial, beheizte Metalloberfläche, Arbeitsmedium und Kohlenstoffverbrennung werden abgeleitet, um schließlich die Abschaltzeit zu berechnen. Am Beispiel einer 300-MW-subkritischen CFB-Anlage liegt die absolute Abweichung zwischen berechnetem und gemessenem Wert unter 5 Minuten, der relative Fehler unter 10%, was den Anforderungen der Lastregelung entspricht. Die Studienergebnisse zeigen, dass die Wärmespeicherung der beheizten Metalloberfläche zur Abschaltzeit mit 35 % bis 41 % beiträgt, die Beiträge von Bett- und Aufgussmaterial jeweils etwa 20 %, der Beitrag der Kohlenstoffverbrennung im Bett 10 % bis 15 % beträgt, und der Beitrag der Wärmespeicherung in Gas und Arbeitsmedium unter 2 % liegt und vernachlässigt werden kann. Hinsichtlich des Wärmeverbrauchs ist der Anteil der Stromerzeugung am höchsten und nimmt mit steigender elektrischer Last zu, der Anteil der Wärme zum Überwinden des Eigenwiderstands der Turbine beträgt etwa 20 %, und der Anteil der Wärmeverluste der Anlage liegt unter 5 %. Durch Erhöhung der Anfangstemperatur der Abschaltung, Erhöhung der Bettmenge, Verwendung von Kohlen mit hohem Flüchtigkeitsgehalt und Verringerung der elektrischen Last während der Abschaltperiode kann die Abschaltzeit deutlich verlängert werden. Normalerweise kann die Abschaltzeit nur dann länger als 2 Stunden betragen, wenn die durchschnittliche elektrische Last während der Abschaltperiode auf unter 1 % der Nennlast reduziert wird.

Abschaltzeit;Energiebilanz;Lastregelung;Wärmespeicherung