低压缸零出力技术对供热机组深度调峰性能影响及调峰补偿标准探讨

针对300 MW等级抽凝供热机组,利用Ebsilon软件对其进行建模,研究了低压缸零出力技术改造后相同供热负荷运行条件下机组的调峰性能及经济效益变化,并据此核算了调峰损失电量的补偿标准。研究表明：在供热负荷300 MW时,可使机组增加调峰深度52.76 MW,运行经济效益减少0.78万元/h,调峰损失电量的补偿标准为0.14~0.15元/（kW·h）;在供热负荷变化时,可使机组增加的调峰深度基本不变,维持在51 MW左右,但是机组能达到的最低调峰负荷率随着供热负荷的增加而上升,同时调峰损失电量的补偿标准与标煤价格呈线性减少的关系     

650 MW超临界机组低压缸零出力技术的灵活性调峰能力及经济性分析

以某电厂650 MW超临界机组为研究对象,针对机组传统供热改造后"以热定电"调峰灵活性较差的运行问题,提出了"低压缸零出力技术"的工作原理和提高机组热电解耦能力的改造方案,并分析了"低压缸零出力技术"改造后的灵活性调峰能力及经济性。结果表明:额定工况发电负荷由改造前的458.6 MW降至353.3 MW;额定工况供热负荷由改造前的540.6 MW增加至821.95 MW;额定工况发电煤耗由改造前的238.2 g/(kW·h)降至201.7 g/(kW·h),可大幅提高机组的灵活性调峰能力和供热能力,经济效益显著。     

高背压抽凝供热机组不同供热期运行背压调整优化研究

高背压供热具有提高机组整体热经济性和增强机组供热能力的优势,本文基于某600 MW亚临界直接空冷高背压抽凝供热机组Ebsilon仿真模型,从安全运行边界、经济性、供热能力、调峰能力和热电耦合性等方面对不同供热期的机组运行背压开展特性分析及调整优化研究。结果表明：当环境温度低于5 ℃时机组推荐运行背压为33 kPa,在5~11 ℃之间时需根据供水温度调整背压运行,高于11 ℃时推荐运行背压为13 kPa;随着背压抬高,机组的最小安全流量从140.4 t/h上升至336.5 t/h;乏汽供热火用效率明显高于抽汽供热火用效率,最大值可达到86.7%;机组在低供热需求下抬高背压会降低调峰能力,在较高供热需求下背压变化引起的调峰容量波动小,热电耦合性强,解耦度变化小。     

凝汽器高背压改造后性能的试验研究与分析

介绍了150MW高背压供热机组,凝汽器高背压供热改造的内容.由机组高背压供热改造后,凝汽器高、低背压运行的试验数据,计算了凝汽器在两种运行状态下的性能指标.高背压供热工况下,凝汽器端差较小,为2.354℃;3个低背压凝汽工况,凝汽器端差为6.535℃、5.358℃、5.148℃,经循环水流量和进水温度修正后的凝汽器端差为8.721℃、7.179℃、6.724C,都高于通常的凝汽器设计端差4℃和改造前的数值,改造后的总体传热系数为2.183kW/(m2·℃),小于改造前的平均值3.388kW/(m2·℃).凝汽器高背压改造后,满足常年安全运行的要求,但性能指标没有达到设计值,也低于改造前的数值,125MW工况下,凝汽器改造后的背压比改造前上升近0.9kPa.     

200MW机组低压光轴供热技术调峰能力及经济性分析

介绍了"低压光轴供热技术"的工作原理和改造方案,并对某电厂200MW机组采用"低压光轴供热技术"改造后的调峰能力及经济性进行了分析。结果表明:"低压光轴供热技术"改造后,机组带工业抽汽50t/h,额定工况下发电负荷为148.39MW,机组不带工业抽汽,额定工况下发电负荷为153.35MW;在相同的主蒸汽流量(659.7t/h)下,单机供热负荷增加了136.5MW,单机供热能力增加了64.35%,单机发电煤耗降低了90.9g/(kW·h);改造前全年机组平均发电煤耗约285.1g/(kW·h),改造后全年机组平均发电煤耗约263.22g/(kW·h),全年机组平均发电煤耗下降约21.88g/(kW·h)。可见,通过"低压光轴供热技术"改造后,可大幅提高机组的调峰能力和供热能力,经济效益显著,该技术具有广阔的推广应用前景。     

高背压供热机组全厂负荷优化调度的试验研究

高背压供热机组以冷源损失为零、节能效果最为显著而得到广泛推广,但其由于每年供热期前的双转子更换造成负荷调节能力不足,因此在厂级负荷调度模式大规模投入应用后,必须保证至少有一至两台常规供热机组参与负荷调节。在上述背景下重点研究基于机组经济效益分析的全厂负荷优化调度,引入汽轮机热耗率敏度分析方法,并将其运用于现场试验中,寻求高背压供热机组和常规供热机组最佳电、热负荷分配方式。结果表明:该方法在完全满足热用户需求的前提下能最大限度实现高背压供热机组高经济效益的优势,经过优化后全厂运行煤耗平均下降达到2g/(kW·h)以上,节能环保效果显著。     

基于电锅炉的火电机组灵活性改造技术研究

为有效解决东北电力产能过剩,促进风电、核电等清洁能源消纳问题,提升燃煤供热机组的灵活性,针对东北地区某热电厂,通过对热电解耦时间、电锅炉型式以及不同电锅炉容量配置对机组实际发电负荷的影响等灵活性改造关键技术进行研究,确定了最佳电锅炉容量,提出了电锅炉装设方案,并对改造前后机组的调峰能力和性能指标进行对比分析。研究表明:随着电锅炉容量增长,抵减电锅炉用电后机组实际发电负荷率显著降低,提升火电机组灵活性改造后,电厂调峰能力显著提升,考虑以全厂172 MW发电负荷运行,电厂调峰能力在采暖初末期增加了368 MW,采暖中期增加了528 MW;全厂供热标煤耗由39.7 kg/GJ降低至34.3 kg/GJ,降低了5.4 kg/GJ;经济效益显著,扣除电锅炉用电成本后1个采暖季的调峰辅助服务补贴收益为1.47亿元;同时,电锅炉投运后可实现电厂的上网电量接近零,为清洁能源就地消纳做出贡献。     

纯凝机组工业供热改造设计

通过分析当前纯凝机组供热改造的主要技术,为2×135 MW超高压纯凝发电机组设计了符合要求的供热改造方案。综合考虑电负荷的调峰要求和主机设备的安全性、安装工期、运行调节等因素,电厂采取在主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、回热蒸汽管道上开孔抽汽,然后利用压力匹配器进行配汽供热,每台机组的工业供热能力可以达到150 t/h。电厂的年均供电标煤耗将从353.4 g/kW·h降低到333.1 g/kW·h,节能效益显著。     

300MW机组厂级供热优化调度方式及性能分析

从厂级角度优化机组的供热调度方式能够提升其深度调峰能力和盈利能力。以厂级两台300MW供热机组为例，利用Ebsilon软件建立了抽凝工况和低压缸零出力工况机组的数学模型，分析了机组的热力性能、调峰性能和经济性能。提出了5种厂级供热调度方式，研究了各调度方式下厂级的深度调峰能力和净收益；提出了串联梯级、并联平级供热系统，对比了二者对厂级净收益的影响。结果表明，供热量一定时，两台机组“双切缸模式”运行时，厂级发电功率最小，深度调峰能力最强；当供热负荷低于600MW时，两台机组“双切缸”模式运行时净收益最高；当供热负荷高于600MW时，“双抽凝”或“切缸+抽凝”模式运行时净收益最高；在厂级700MW供热负荷下，串联梯级供热系统的厂级净收益高于并联平级供热系统。     

350MW机组低压缸切除供热改造方案及调峰性能分析

针对东北地区某350 MW供热机组,研究选择了最佳的灵活性改造技术路线,提出了低压缸切除改造技术方案,重点对比分析了改造前后机组供热特性和调峰性能,并分析了改造后机组的运行安全性以及经济性。结果表明,在确保机组安全稳定运行的情况下,低压缸切除技术实现热电解耦的同时,还大幅度提升了机组深度调峰能力和运行经济性。在供热负荷不变,同时满足供热和调峰要求的条件下,实施低压缸切除技术改造后,较改造前机组发电功率下降约90.0MW,发电煤耗降低了70g/(kW·h)。改造后末级叶片未发现大面积水蚀等情况,叶片外观完好。2018年度整个采暖期调峰收益2360万元,经济效益显著。     

基于零号高压加热器的深度调峰控制策略研究

为提高燃煤火电机组深度调峰脱硝装置投运率、满足电网快速调峰和调频需求,以及提升机组低负荷运行经济性,设计基于零号高压加热器的宽负荷脱硝、深度调峰和调频等控制策略,针对某660 MW机组加以实施和试验验证。试验结果表明：基于零号高压加热器的深度调峰控制功能,利用机组高压回热系统蓄能参与负荷控制,机组深调期间能够满足1%P_e/min的AGC变负荷和电网频差0.083 Hz内的一次调频响应需求;在机组深度调峰期间可增开汽轮机进汽调阀,减少节流损失,全开工况下可降低发电煤耗超过1.6 g/(kW·h);协同深度调峰期间机组快速负荷响应和脱硝烟温控制需求,能够维持脱硝入口烟温超过安全限值,实现脱硝系统安全稳定投运。     

350 MW超临界机组凝汽器分区供热技术的经济性分析

为了提高高背压供热技术的适应性,针对某电厂350 MW超临界机组供热需求,提出采用"凝汽器分区供热技术"进行改造的研究方案,介绍了该技术的供热系统布置,并与改造前的常规抽汽方案进行了详细的经济性计算对比。结果表明:严寒期,在额定工况且相同的供热负荷下,发电负荷由改造前的273.4 MW升高到306.11 MW,增加了32.71 MW,1 GJ供热量消耗的标煤由改造前的21.16 kg/GJ降至12.12 kg/GJ,降低了9.04 kg/GJ,发电煤耗率由改造前的225.47 g/(kW·h)降至201.36 g/(kW·h),降低了24.11 g/(kW·h);非严寒期,在额定工况且相同的供热负荷下,发电负荷由改造前的296.99 MW升高到329.66 MW,增加了32.67 MW,1 GJ供热量消耗的标煤由改造前的21.34 kg/GJ降至8.28 kg/GJ,降低了13.06 kg/GJ,发电煤耗率由改造前的248.58 g/(kW·h)降至224.81 g/(kW·h),降低了23.77 g/(kW·h)。     

基于供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳研究

针对我国供热机组占比高的北方寒冷地区特别是东北地区的电网,在冬季供暖期间存在严重弃风的问题,提出了利用供热系统的蓄热特性,供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的方法,并建立了供热系统热惯性数学模型和含供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的数学模型。结合案例的详细计算说明了配合电网在用电高峰时段,采取供热机组对建筑物提前蓄热的办法,蓄热时间为6. 44 h,在电网低负荷时,供热机组降适当减少供热量进而减少电负荷,利用建筑物和热网的蓄热量满足供热要求,放热时间为8. 26 h,从而获得更加深度调峰容量空间协助电网度过低谷并消纳风电等可再生能源,具有可行性和可操作性。供热机组按最小抽汽量114. 3 t/h运行时,每台机组可为风电并网增加约162. 96 MW的容量。     

330MW高背压供热机组热力特性研究

精确掌握热电联产机组电功率-热负荷-标准煤消耗量的关系特性,可以对机组进行精细化管理,实现运行成本最小化及盈利最大化。基于EBSILON软件建立的评估模型,对采用吸收排汽余热的某330MW亚临界高背压供热机组,计算分析了热网循环水流量、回水温度、汽轮机进汽流量等参数对供热特性的影响规律,研究了高背压供热模式的电功率-热负荷-标准煤消耗量的关系特性。结果表明:高背压供热机组以热定电模式运行,调峰能力较差;不同电负荷下机组总标煤消耗量随供热负荷率增加呈线性增加趋势;与连通管抽汽供热模式最大供热工况相比,给定汽轮机进汽流量,高背压供热模式具有较高的电负荷和热负荷能力;给定供热量下高背压供热模式具有较好的供热经济性:供热负荷率为60%、70%和80%时,标煤消耗量差值分别为11.78t/h、15.69t/h和19.61t/h。建议供热机组以能耗最低或盈利值最高为目标,进行供热机组厂级优化分析,实现智能优化控制。     

350 MW供热机组低压缸零出力试验及仿真研究

低压缸零出力技术可有效实现热电联产机组热电解耦,提升机组供热能力和调峰能力。对某350 MW机组低压缸零出力试验方案和试验过程进行了详细分析。试验研究显示,在280 t/h供热抽汽流量下,低压缸零出力技术可降低机组负荷52 MW。受试验条件限制,为获取全负荷范围内低压缸零出力工况下机组性能,采用Ebsilon软件对低压缸零出力工况进行仿真计算。结果表明：与抽凝工况相比,低压缸零出力运行方式下,热网抽汽量可提高90 t/h,相同供热量下机组负荷可降低29%,最小电负荷率可降至28.5%,在176 MW供热负荷下供电煤耗可降低51.2 g/(kW·h)。     

供热机组多模式深度调峰协同运行技术研究

针对东北地区某电厂2台350MW供热机组,结合电厂目前的供热和发电情况,在保持现有供热量不变的条件下,研究分析了采用2台机组均抽汽、1台机组切缸和1台机组抽汽、2台机组均切缸、1台机组切缸和1台机组旁路等4种深度调峰协同运行方式对机组发电能力的影响,提出了最优的协同运行方式。研究得出:采用2台机组均切缸和采用1台机组切缸、1台机组抽汽的协同运行方式均可降低全厂总发电功率,提高机组调峰能力。与其它协同运行方式相比,采用2台机组均切缸的协同运行方式可使全厂总发电功率最低,平均值为225MW,比现有调峰能力提高了52MW。采用1号机组切缸、2号机组抽汽的协同运行方式,2台机组总发电功率平均值为241MW,可提高全厂调峰能力35MW。     

SIMENS9F二拖一机组供热方式下灵活启停调峰技术

为了解决西门子9F级二拖一燃气——蒸汽联合循环机组在冬季处于抽凝及背压供热工况下,机组无法配合电网进行快速启停调峰消纳清洁风电,以及启停调峰过程中中断供热的问题。在不进行发电机组大规模系统改造的前提下,通过采用大负荷偏差法并、退汽,汽轮机保护参数修改,启停控制逻辑优化,以及一系列创新的控制策略等,从而实现机组在抽凝及背压供热方式下配合电网进行快速启停调峰消纳清洁风电的同时不停止对外供热。通过实际启停调峰试验验证:机组在抽凝背压工况下起停调峰时,启动全过程耗时由6 h缩短至1.5 h以内,停运全过程耗时由6 h缩短至1 h以内,并且启停调峰过程中机组正常对外供热。通过采用新的启停调峰技术方案,机组可在全工况下进行快速启停调峰,并且可实现过程的全自动,与机组正常纯凝工况下启停调峰的灵活性和安全性已无差别。     

660 MW机组深度调峰探讨与经济分析

随着社会的进步和发展,清洁能源的迅速开发及利用,再加上电网结构的变化,使电网峰谷差越来越大,大型机组的调峰任务也越来越突出。商洛电厂在机组投产同时捷足先登配合陕西电网进行了深度调峰,在调峰过程中如何既使得机组安全运行又能使我厂机组得到电网两个细则补偿,使公司经济效益最大化。结合商洛电厂深度调峰前遇到的问题、采取的措施以及结合措施进行深度调峰试验进行分析,得出深度调峰时机组运行的重要参数范围,最后对其经济性进行讨论。     

300MW机组高背压供热试验研究

基于实施高背压供热改造后的某300MW机组,通过性能试验研究分析了高背压改造对机组供热能力和供热经济性的影响。重点研究了改造后不同供热工况下的机组性能变化,并对比分析了改造前后纯凝工况下的机组性能。分析得出改造后机组供热能力大幅度提升,节能降耗效果显著。改造后,供热期机组发电煤耗降低了20. 72g/(k W·h),供热能力增加了186MW,供能能力提高了32. 92%。改造后纯凝工况下机组性能整体优于改造前,高压缸和低压缸效率有所提高,机组热耗率比改造前降低了362. 59kJ/(k W·h)。     

深度调峰下汽轮机的定滑压曲线试验与优化

分析了汽轮机的配汽方式与定滑压曲线的优化条件,阐述了机组深度调峰下的定滑压曲线优化试验原则,针对机组热力系统在较低负荷下无法按试验规程隔离的问题,提出了热力系统与外界汽水交换对热耗率影响的计算方法,并以某660 MW机组为例进行验证。结果表明:以设计工况为例,修正未隔离的抽汽流量,计算两个设计工况热耗率的偏差在0.1%以内;试验得到的热耗率最优的定滑压曲线,使得机组深度调峰时运行在喷嘴配汽方式下比节流配汽方式下减少发电煤耗约4.2 g/(kW·h)。