百万等级超超临界二次再热机组整体经济性研究

本文对百万等级超超临界二次再热机组的整体经济性进行研究,通过对影响整体经济性的各个因素的分析,结合一次再热、二次再热机组实例,定量分析机组经济性的差别,并根据实例机组性能考核试验结果,对二次再热机组实际性能进行了评判。研究结果表明:已投产的百万等级超超临界二次再热机组,除二次再热热力循环本身及参数的优势外,还在回热系统设计、降低管道压损、烟气余热回收利用、提高锅炉热效率、降低厂用电率等方面采取了一系列优化措施,这些因素共同作用使百万等级二次再热机组供电煤耗率设计值较一次再热机组降低了约5.7%;采用二次再热、蒸汽参数提升和回热系统优化大幅降低了机组热耗率,是二次再热机组整体经济性提升的主要原因;国内已投产的百万等级超超临界二次再热机组整体经济性满足设计要求,达到了目前燃煤机组的最高水平。     

超超临界二次再热机组高精度多功能仿真系统开发

国内首批超超临界二次再热机组投运前,缺乏相应的运行技术人员和实际运行经验。对此,本文以超超临界二次再热机组为研究对象,开发了超超临界二次再热机组高精度多功能仿真系统,并在该仿真系统上进行再循环烟气量、燃烧器摆角、烟气挡板开度等动态特性试验,制定了实际机组二次再热汽温等控制策略。在实际机组投运前实现超超临界二次再热机组控制策略验证和运行技术验证,并且进行运行人员操作培训和事故演练,解决超超临界二次再热机组运行技术人员和实际运行经验缺乏的问题,为超超临界二次再热机组顺利建设和安全稳定运行提供了保障。     

二次再热超超临界机组控制策略的研究

与一次再热相比,超超临界机组采用二次再热技术能够进一步提高机组的热效率,从而节约一次能源,减少排放,保护环境。近年来随着超超临界机组设计、制造、运行等技术的提高,节能减排的需求和在一些地区投资性价比的优势促使包括中国的很多国家投入二次再热机组的开发和建设。结合国内开展的二次再热发电项目,分析二次再热机组控制策略与一次再热机组的主要差异,重点对汽温控制、协调控制、旁路控制功能设计进行了探讨。     

一种百万超超临界机组二次再热汽温控制策略

在1 000 MW超超临界二次再热燃煤电厂中,再热蒸汽吸热比例占全部锅炉放热量较一次再热机组有所增加,再热蒸汽温度是否接近设计参数对整台机组热经济性尤为重要。本文依托上海锅炉厂二次再热百万等级锅炉工艺设计,分析燃烧器摆动角+烟道烟气挡板控制策略对二次再热机组再热蒸汽温度调节的作用。     

超超临界二次再热机组锅炉全负荷脱硝特性

以华能安源发电有限责任公司超超临界660 MW二次再热机组锅炉和华能莱芜电厂超超临界1 000 MW二次再热机组锅炉为研究对象,通过锅炉校核热力计算对二次再热机组锅炉不同负荷工况下烟气脱硝系统选择性催化还原(SCR)装置入口烟温特性进行了研究,并与电厂实际运行数据和常规超超临界一次再热机组锅炉进行了对比。结果表明:本文计算结果与电厂实际运行结果吻合很好;超超临界二次再热机组锅炉能够实现锅炉全负荷脱硝,随着锅炉负荷的降低,其SCR装置入口烟温逐渐降低,在最低30%BMCR负荷时,二次再热机组锅炉SCR装置入口烟温仍高于320℃,比相同容量的常规一次再热机组锅炉SCR装置入口烟温高30~40℃;超超临界二次再热机组锅炉能实现全负荷脱硝的主要原因在于锅炉给水温度显著提高,比常规一次再热机组锅炉给水温度提高约30℃。该研究结果对超超临界二次再热机组的设计和建设提供了参考和借鉴。     

1000MW超超临界燃煤机组二次再热技术现状及其市场前景分析

介绍了超超临界燃煤机组二次再热技术发展状况和关键技术问题,以1000MW容量火电机组为例对二次再热机组经济性进行了分析。二次再热技术能有效地提高火力发电机组的热效率并降低污染物排放,且目前的设备材料能够满足二次再热超超临界机组的安全运行要求。虽然二次再热技术相比一次再热机组存在结构复杂、运行操作难度大及初投资成本增加等问题,但是在国内环保标准提高和发电设备成本下降背景下,二次再热技术的节能减排和经济性优势将逐步体现,大容量超超临界二次再热机组将成为火电机组首选标的。     

一种超(超)临界二次再热机组汽温控制方案

超(超)临界二次再热燃煤发电机组锅炉汽温控制的品质,直接影响机组热效率及机组的安全稳定运行。本文结合某1000 MW超超临界二次再热燃煤发电机组工程,介绍了机组工艺系统概况。根据锅炉汽水系统的工艺配置情况,分析了主蒸汽、一次再热蒸汽、二次再热蒸汽温度的控制方式和控制要求,并重点介绍了一种超(超)临界机组直流锅炉基于过程物理机理的过热汽温控制策略设计方案。该方案结构简单,实现方便,可以尝试在二次再热机组主汽温控制中进行应用。     

超超临界二次再热机组汽轮机应用现状与展望

提高参数和采用二次再热技术是降低发电煤耗和节能减排的有效手段。目前国内已有多台高参数二次再热机组投运,总结这些机组的技术研发、运行经验,对我国燃煤机组进一步提升参数、开发更高效的二次再热机组有重要意义。本文介绍了国内外二次再热技术的发展历程,重点分析了国内已投运的华能安源发电有限责任公司、国电泰州发电有限公司、华能莱芜发电有限公司等二次再热机组汽轮机运行情况及存在的问题,结合当前清洁燃煤机组技术发展展望了我国超超临界二次再热机组汽轮机技术发展方向和关键技术,指出未来二次再热机组汽轮机技术必然向更高参数、更低背压、更灵活运行、全国产化方向发展。     

超超临界二次再热机组锅炉吹管工艺探讨

超超临界二次再热机组项目建设在我国飞速发展,但锅炉的蒸汽吹管工艺至今仍未见详尽、可适用的技术导则作为支撑,各个项目采取的吹管方式不尽相同。本文通过对比不同项目超超临界二次再热机组锅炉蒸汽吹管的方式和过程,结合实际情况,探讨适用于多数二次再热机组锅炉的吹管工艺。     

I000MW二次再热超超临界机组技术特点及经济性

简要介绍了火力发电厂二次再热机组的发展情况,并以1000MW容量为例,从机组的参数选择、主机、主要热力系统三方面阐述了二次再热超超临界机组技术的特点,并从煤耗和投资的变化两方面对1000MW：次再热机组与一次再热机组的经济性进行了比较,对二次再热技术的应用提出了建议。     

二次再热机组高效灵活发电创新理论与方法

为解决二次再热机组在频繁变负荷情况下经济性能偏低、灵活性较差等问题,研究了二次再热高效灵活发电创新理论和方法。基于单耗分析方法揭示了传统二次再热机组全工况能耗分布规律,并提出5种适应电网调峰要求的典型600 ℃等级及以上的先进二次再热超超临界燃煤发电系统,分别为集成回热式小汽机新型循环、机炉深度耦合集成新循环、采用新型CO₂工质的循环、带储能的二次再热循环系统以及太阳能热互补二次再热循环系统,阐述了各循环系统的集成思路、系统特点以及对提高机组经济性和灵活性的优势。结果表明：锅炉、汽轮机、回热加热器具有较大的节能潜力;优选的集成回热式汽轮机的二次再热循环系统发电效率比基准系统煤耗降低了2.15 g/（kW·h）;提出的采用机炉耦合技术的二次再热机组在THA工况下煤耗降低高达3.6 g/（kW·h）;采用CO₂工质的火电系统在变工况下依然具有较高的效率;带储能的二次再热循环系统具有较好的灵活性;太阳能热互补二次再热循环系统节能潜力显著,达到14.73 g/（kW·h）。     

超超临界二次再热锅炉热力计算系统的研发及工程应用

电站锅炉超超临界二次再热技术不仅能提高机组热效率、具有良好的环保效果,并且是一种较为高效、低污染的成熟燃煤发电技术。目前国内超超临界锅炉热力计算基本采用国外引进的“黑箱”式计算程序,专用性强,功能适应性窄。基于J2EE标准的多层架构体系,提出“统一汽水流程”迭代的超超临界二次再热锅炉机组热力性能分析计算的通用模型及总体算法,完成针对锅炉不同类型受热面布置及工质流程顺序的热力性能计算系统研发。同时,结合某台百万千瓦级超超临界二次再热锅炉热力校核计算的实际应用案例,验证本文模型算法的有效性。     

1 000 MW超超临界二次再热机组一次调频方式分析

通过分析1 000 MW超超临界二次再热机组一次调频的性能状况,从机炉特性、控制策略和运行方式阐述影响二次再热机组一次调频响应的主要因素,计算评估1000MW超超临界二次再热机组采用主蒸汽调节阀节流的调频方式对机组煤耗指标的影响,在分析主蒸汽调节阀节流调频、凝结水调频和给水调频可行性的基础上,探讨提升1000MW超超临界二次再热机组一次调频能力的方法,为今后超超临界二次再热机组设计运行提供参考。     

二次再热机组锅炉三段吹管技术研究

二次再热技术因其较高的热效率和较低的污染物排放正得到越来越广泛的应用。针对新机组的蒸汽吹管工艺亟待探讨,以二次再热超超临界660 MW锅炉为研究对象,在传统一段吹管、二段吹管方法的基础上,结合大容量超超临界二次再热锅炉受热面布置的实际,提出三阶段降压法蒸汽吹管工艺,较好地适应了新机组新技术的变化。实际靶板检验结果表明：斑痕数均少于5点,斑痕粒径均小于0.5 mm,完全符合国家规范要求,吹洗质量优良。提出并成功运用的三阶段降压法吹管工艺可为后续二次再热机组吹管提供实际参考。     

1 000 MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略及工程应用

以具有时变特性、大惯性和非线性的二次再热机组蒸汽温度受控对象为背景,结合超超临界直流锅炉特性,分析了过热器出口主蒸汽温度的变化机理,提出了基于改进型Smith预估补偿器实现的喷水减温控制系统。结合某1 000 MW超超临界二次再热塔式锅炉,给出了控制策略的设计要点。实践证明,该系统能有效解决超超临界二次再热机组主蒸汽温度控制的大延迟和大惯性问题,提高主蒸汽温度的动态控制品质,同时降低调试难度。     

1 000 MW二次再热超超临界机组再热汽温控制策略及工程应用

通过分析锅炉各调温手段对再热汽温的影响,提出了一种1 000 MW二次再热超超临界机组再热汽温控制方案,从锅炉吸热面布置、摆动燃烧器喷嘴、烟气挡板、一、二次再热器微量喷水减温器、一、二次再热器事故喷水减温器方面做出了设计说明,介绍了某1 000 MW二次再热超超临界机组一、二次再热汽温控制回路的设计及主、再热汽温控制的解耦方法,实践证明本控制方案应用效果良好。     

关于1000MW 超超临界火电机组锅炉三大风机风量和风压裕量选取的探讨

华能玉环电厂采用我国首台自行设计的1000MW超超临界火电机组,对于锅炉三大风机的风量及压头裕量的选取,国内尚未有明确的导则可以遵循.在充分调研国外同类机组业绩的制造厂有关设计导则的基础上,结合玉环电厂的特点,提出了三大风机的风量和风压裕量的取值方案.这对我国1000MW机组的建设,有着积极的参考、借鉴作用.     

超（超）临界机组高加给水旁路调节方式的一次调频控制技术研究与试验

基于某1 050 MW超超临界机组高压加热器给水旁路的工程实施,介绍了给水旁路调节方式下,多种调频手段共同参与的机组最大一次调频能力试验,获得了该机组给水旁路设计规模下的调频特性和多种调频方式下的调频效果对比分析。针对给水旁路下机组的负荷响应特性、省煤器进出口给水温降及其蓄热利用效率,开展给水旁路参与一次调频运行边界条件探讨。提出了一种超（超）临界机组的节能型一次调频控制方法,为挖掘超（超）临界机组蓄热潜力提供了试验依据,为特高压受端电网下超（超）临界发电机组一次调频能力提升提供探索路线。     

1 000 MW超超临界机组汽轮机启动和试运问题分析

结合某电厂机组启动、试运实例,介绍引进西门子技术制造的1 000 MW超超临界机组汽轮机结构特点和启动过程控制技术;在分析启动、试运过程中出现问题的基础上,提出1 000 MW超超临界机组调试及锅炉蒸汽吹管的优化建议,为同类机组试运、调试提供参考。