一种计算辅助汽水流量对煤耗率影响的新方法

辅助汽水系统是火电机组热力系统的重要组成部分.计算辅助汽水流量对煤耗率的影响有重要的现实意义.文中提出了一种计算辅助汽水流量对煤耗率影响的新方法,该方法以火电机组热经济性分析的统一物理模型和数学模型为基础,借助梯度算子,建立基于强度矩阵的辅助汽水流量对煤耗率影响的通用计算关系式.通过对600MW 火电机组典型工况的实例计算,验证了该模型的正确性.该方法不必建立热力系统能量平衡方程与质量平衡方程,推导简单,物理意义明确,计算量小,精度高,通用性强.为辅助汽水系统的定量计算和火电机组节能降耗分析提供了一种新的工具.     

凝汽机组背压变化对煤耗影响计算模型的研究

针对试验法、热力学方法和常规热平衡方法在工程上应用的局限性,结合火电机组热力系统汽水分布通用矩阵方程、比内功方程、循环吸热量方程及发电标准煤耗率的计算公式,构建了凝汽式火电机组背压变化对发电标准煤耗率影响的通用计算模型.应用表明,该模型使用便捷、计算精度高、不限于给水泵驱动方式,适用于任意结构形式的凝汽式火电机组和机组的不同运行工况,尤其适用于作为计算机处理的教学模型.     

多元扰动下的热力系统能效分析模型的积分算法

为计算火电厂热力系统中工质参数扰动对热力系统能效的影响,以火电机组热经济性分析的统一物理模型和数学模型为基础,对多元扰动下的热力系统能效分析模型进行积分运算,得到多元扰动下的热力系统能效分析模型的积分模型。以某660 MW超临界机组为例,计算了主汽压、主汽温和再热汽温对机组能效的影响,并将计算结果与原模型和常规热平衡法进行比较,绘制了误差变化曲线,分析了两种模型的误差特点。计算结果表明,积分模型不再需要对热力参数进行偏微分计算,且积分模型与常规热平衡法的相对误差很小。在精度要求不高的情况下,积分模型和原模型均可用于进行热力系统能效分析。     

煤耗与辅助汽水流量的通用微分关系式

根据火电机组热力系统汽水分布通用矩阵方程，比内功方程，循环吸热量方程及发电标准煤率的计算公式，首次导出了凝汽式火电机组发电标准煤耗与辅助汽水流量的通用微分关系式，利用这一关系式，可以方便地计算辅助汽水流量的变化对发电标准煤耗率的影响，克服了用传统方法计算这一问题时的繁杂，易错的弊病。特别是，在这一关系式的基础上，可获得辅助汽水流量对发电标准煤耗率影响的强度矩阵，通过强度矩阵可以方便的分析各股辅助汽水流量的变化对煤耗率的影响，这为火电机组节能降耗的分析工作提供了一种新的工具，具有重要的实际意义。     

抽汽压损对机组热经济性的影响

基于热力系统结构矩阵，通过严密的数学推导，给出了定流量条件下抽汽压损对机组热经济性影响的计算模型。该计算模型针对不同型式的加热器进行了讨论，并给出了具体的数学表达式，应用时不需要单独计算压损变化对锅炉吸热量的影响。同时该模型全面考虑了热力系统的结构特点及辅助汽水系统，真实反映了压损给机组带来的热经济性影响，为火电机组节能降耗以及热力系统定量分析提供了理论依据。以600MW机组为例进行了算例分析，表明应用该模型在对电厂进行热经济性分析与计算时快速、准确性较高。该模型具有较强的通用性，在电厂热经济性的在线监测系统中有广泛的应用价值。     

火电机组辅助汽水系统定量分析的通用模型

以质量单元为基础，通过严谨的数学推演，提出了火电机组辅助汽水系统定量分析计算的通用模型，该模型全面考虑了辅助汽水系统组成特点，具有分析与计算方便、简洁、准确性高、通用性强等特点：不仅为编制通用的热力系统计算软件提供了依据，而且为火电机组的节能降耗，特别是辅助汽水系统的定量分析计算提供了新的理论基础，并通过实例进行了验证。     

火电机组热力系统汽水分布通用矩阵方程

通过严密的推导论证,首次给出了火电机组热力系统汽水分布的通用矩阵方程。该方程全面反映了主系统及各种辅助系统的影响,构造容易,各项含义明确。不仅可以简化传统的火电机组热力系统的计算,为编制通用的热力系统计算程序提供了依据,而且为火电机组热力系统节能分析特别是为进行局部的定量分析提供了新的理论基础。     

加热器抽汽压损对机组煤耗影响的通用计算模型

以小扰动理论为基础,根据火电机组热力系统汽水分布通用矩阵方程、比内功方程、循环吸热量方程及发电标准煤耗率的计算公式,导出了加热器抽汽压损对机组煤耗影响的通用计算模型。该模型全面考虑了热力系统的结构特点、辅助汽水、外热量等因素,较之以往模型更为完善、直观,通用性强,适于程序化。计算实例表明:该模型能准确而快速地评价各级加热器抽汽压损变化对煤耗的影响,对热力系统的设计、运行和检修具有十分重要的意义。     

“自由路径法则”在电厂热力系统分析中的应用

基于矩阵热平衡方程式，提出了电厂热力系统内汽水流动的“虚拟”描述，即汽水可以沿热力系统内实际存在或不存在的路径流动，以凝汽器在热井为中心，汽水流动路径构成一个封闭的循环，并且汽水流动的方向和路径是任意的，对同一股流量，在热力系统内的流动可以存在多条不同的路径，选择任意一条路径结合热耗变换系数的概念及其计算原则，都能够计算该流量对整个热力系统热耗量的影响，并且与传统的计算方法相比使计算工作得到简化，而计算结果却是相同的，文中分别对轴封漏气、供热抽汽、小汽轮用汽、再热减温水、高压门杆漏汽等的热经济性分析分项进行了叙述，并以300MW机组额定工况的数据进行了验算。     

混合发电系统热经济性分析的通用矩阵模型

生物质与太阳能辅助燃煤混合发电系统是缓解煤炭资源紧张、有效实现电厂节能减排的一种新型混合发电模式.以热平衡方程为基础,以矩阵方程为数学依据,建立了混合发电系统热经济性分析的通用矩阵模型.该通用模型全面反映了辅助系统的引入及各项辅助汽水对机组热经济性的影响,适用于混合发电系统及传统热力系统的热经济性分析计算,使系统整体及局部计算更加清晰简单,通用性强且易实现计算机程序化.以某引进600MW机组为例,利用所建通用矩阵模型计算和分析了机组采用混合发电模式时的热经济性和特点,当辅助系统分别作用于整个低压级和高压级控制单元时,混合发电系统的汽轮机装置效率可提高0.34％和1.45％.     

给水加热型联合循环系统(火用)分析研究

根据我国传统火电厂的实际情况，研究探讨给水加热型联合循环更新技术对火电厂进行系统升级改造问题，该文在ASPEN PLUS模拟给水加热型联合循环系统基础上，采用图像Yong分析方法对给水加热型联合循环系统进行了深入的研究，揭示出引起循环系统Yong损失的内部现象，并提出了系统进一步改进的建设性方案，为传统火电厂的系统升级改造、方案设计提供了理论依据。     

工业锅炉汽包水位模糊自适应PID控制系统

锅炉汽包水位控制系统是火力发电厂中的一个重要的热工控制系统,汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式,由于其控制参数是固定不变的,不能进行在线调整,其控制效果往往难以满足要求。将模糊控制的方法应用到工业锅炉PID控制系统的参数调节中去,实现了PID参数的自适应调节。这种方法已经运用到苏钢3号炉的控制系统中,取得了良好的效果。     

超超临界锅炉新型耐热钢VM12

在超临界火电机组领域,当前实际应用的铁素体耐热钢最高运行蒸汽温度为620°C左右,德国瓦卢瑞克曼内斯曼钢厂的VM12设计工作蒸汽温度可达650°C,初期的实验室及工业化试制试验结果证明,VM12的抗蠕变及抗蒸汽氧化性能可以满足650°C下服役要求,并具有良好的可加工性。详细介绍了VM12的试验过程及结果。     

两种利用电厂热量采暖供热的方案比较

发电厂有大量的低温余热被浪费,而通过热泵则可以将发电厂循环水的余热回收利用,从而提高热利用效率。基于热泵技术提出了一种汽水双热源供热量可调的集中供热系统,并与常规热电厂供热系统进行对比,认为利用热泵回收发电厂余热具有节能、环保的双重效应。虽然汽水双热源供热量可调集中供热系统的初投资较高,但运行费用较低,仅需3年就可收回投资。     

太阳能与燃煤耦合发电集成方式研究

太阳能和常规的燃煤电厂耦合,可以提高燃煤电厂的效率,减少化石燃料的使用,达到保护环境的效果;同时,可以弥补太阳能热发电的不足。通过对太阳能集热场替换回热抽汽的分析,得到其对原燃煤机组效率、汽耗率等的影响;并探讨了太阳能与燃煤耦合发电的不同集成方式对于燃煤机组的影响。研究结果表明：太阳能集热场与H1高压加热器并联为最佳方案,对原燃煤机组增益最大,效率由原来的42.90%提高为44.78%,提高了1.88%;标准煤耗率由原机组的0.286 7 t/h降低为0.274 6 t/h,降低了0.012 1 kg/k Wh。     

采用蒸发式冷却器的间接空冷系统的热经济性分析

间接空冷系统在中国的应用越来越广泛,但是高温天气影响空冷塔散热,导致汽轮机背压升高。采用蒸发式冷却器与闭式空冷塔并联运行,可以降低循环水温度,进而降低汽轮机的排汽压力,提高机组的热经济性。针对某600 MW汽轮机组,设计了一种采用蒸发式冷却器的间接空冷系统,构建了数学模型,分析了蒸发式冷却器与闭式空冷塔的热负荷匹配特性,探讨了额定工况下蒸发式冷却器热负荷改变时,汽轮机背压、系统耗水量和冷却系统功耗的变化规律。计算结果表明,额定工况下,分流比为0.21~0.31时,发电标准煤耗率可降低7.4 g/(kW·h)。     

汽轮机组变压运行热经济特性研究

相较理论计算与传统试验方法,全局动态试验方法在分析结果准确性、实施便捷性以及与调节阀特性相互关联的密切程度等方面更适于精确且完整地描述汽轮机组变压运行热经济特性。数台机组的实施应用表明,由该方法所得到的汽轮机组变压运行热经济特性可反映出定功率下可行阀位区间内不同初压下机组热耗率的连续变化趋势,不仅直观地展现出不同类型汽轮机组定功率变压运行的内在固有规律,而且有助于数值量化调节阀节流调频、调节阀重叠度等对机组热耗率的影响程度,在电力生产过程中具有较为广阔的工程应用价值,可为煤电机组宽负荷调峰运行方式的技术经济比较、汽轮机组配汽端综合优化及其控制策略等方面的研究提供技术参考。     

Proposal and characteristics evaluation of a CO2-recovering hybrid power generation system utilizing solar thermal energy

A CO₂-recovering hybrid power generation system utilizing solar thermal energy is proposed. In the system, relatively low temperature saturated steam around 220°C is produced by using solar thermal energy and is utilized as the working fluid of a gas turbine in which generated CO₂ is recovered based on the oxygen combustion method. Hence, solar thermal utilization efficiency is considerably higher as compared with that of conventional solar thermal power plants in which superheated steam near 400°C must be produced for use as the working fluid of steam turbines; the requirement for solar radiation in the location in which the system is constructed can be significantly relaxed. The proposed system is a hybrid energy system using both the fossil fuel and solar thermal energy, thus the capacity factor of the system becomes very high. The fuel can be used exergetically in the system; i.e., it can be utilized for raising the temperature of the steam heated by utilizing the turbine exhaust gas more than 1000°C. The generated CO₂ can be recovered by using an oxygen combustion method, so that a high CO₂ capturing ratio of near 100 percent as well as no thermal NO_x emission characteristics can be attained. It has been shown through simulation study that the proposed system has a net power generation efficiency of 63.4 percent, which is higher than 45.7 percent as compared with that of the conventional power plant with 43.5 percent efficiency, when the amount of utilized solar energy is neglected and the temperature of the saturated steam is 220°C.     

高背压双抽热电联产机组联合运行特性及负荷分配

大型汽轮机组采用高背压方式进行供热能够尽可能多利用排汽余热,节能效果显著,在热负荷允许的条件下,已成为越来越多火电厂供热改造的首选。针对某电厂2×330 MW高背压抽汽热电联产机组进行建模,分析其理论供热能力,结合热网供回水温度分析其调峰能力与经济性投运条件,研究了采用抽凝-抽背方式(EC-EHBP)、双抽凝方式(EC-EC)运行时的抽汽与负荷分配问题,确定了抽汽分配和电负荷分配原则,明确了不同环境温度下的背压运行方式。研究结果对电厂实际运行具有指导意义。     

高背压双抽热电联产机组联合运行特性及负荷分配

大型汽轮机组采用高背压方式进行供热能够尽可能多利用排汽余热,节能效果显著,在热负荷允许的条件下,已成为越来越多火电厂供热改造的首选。针对某电厂2×330 MW高背压抽汽热电联产机组进行建模,分析其理论供热能力,结合热网供回水温度分析其调峰能力与经济性投运条件,研究了采用抽凝-抽背方式(EC-EHBP)、双抽凝方式(EC-EC)运行时的抽汽与负荷分配问题,确定了抽汽分配和电负荷分配原则,明确了不同环境温度下的背压运行方式。研究结果对电厂实际运行具有指导意义。