供热机组发电负荷-机前压力-抽汽压力简化非线性动态模型

针对抽汽式供热机组利用调节蝶阀控制抽汽压力来调节供热抽汽质量流量的特点,通过分析汽轮机供热抽汽环节的能量平衡特性,建立微分方程形式的供热机组给煤质量流量-汽轮机调门开度-调节蝶阀开度与发电负荷-汽轮机前压力-抽汽压力的简化非线性动态模型.在此基础上分别进行了发电负荷、机组抽汽压力和热网循环水质量流量扰动仿真试验.结果表明:模型输入输出关系符合机组实际情况,能够解释供热系统中通过调节供热抽汽压力维持供热抽汽质量流量跟随供热负荷需求变化的内在机理.     

75MW机组供热改造实践

通过汽轮机汽缸和通流部分改造,将纯凝汽式汽轮机改造成为抽汽供热式汽轮机,使机组在不影响内效率和出力的前提下,具备一定的抽汽能力,满足用户热负荷的需求。本文介绍了改造的主要内容和技术经济性分析。     

亚临界300 MW机组热再抽汽的中压调节阀流场计算及汽流激振力分析

汽轮机具有纯凝和抽汽供热两种工况,设计过程中,机组的负荷和转速一般都是由高压调门控制,通常情况下机组中压调门不参与调节或者进行辅助性的调节,抽汽时需要对中调门进行校核,核算阀门的抽汽安全性能,以期为同类型机组热再抽汽提供参考依据。     

热电厂不同采暖抽汽压力对经济性的影响

结合热负荷延续图的负荷分配,分析了采用两种相同容量但采暖抽汽压力不同的供热机组的能量损失差别,以及在相同的进汽量条件下,要获得相同的供热量,两种汽轮机的发电功率的不同。在满足热网换热器传热端差要求的条件下,供给采暖热用户的抽凝机的抽汽压力或背压机组的排汽压力应尽可能降低,以利提高热电厂能源利用率和经济性。在制造和选择供热汽轮机时除了要考虑热化系数之外,还应注重抽汽或排汽压力与热负荷能级品位的匹配。     

基于抽汽供热条件下汽轮机纯凝发电热耗率计算方法研究

通过对抽汽供热机组在供热期内供热抽汽流量对机组参数的影响,以及长期以来供热工况下计算纯凝工况性能指标方面存在问题的分析,获得了一种利用机组排汽流量和排汽比容关系及抽汽焓的计算方法,最终实现了对机组发电热耗率性能指标的准确计算,有效地解决了热电厂无法在供热期不停供热就无法进行纯凝工况性能测试的问题,从而提高了供热机组性能测试的灵活性。     

工业抽汽机组供热改造的变工况热经济性分析

以330MW抽凝式机组为例,建立以纯凝工况为基准的供热机组相对经济性分析模型,对机组工业供热改造进行经济性分析。分析结果表明:利用中排抽汽供热时,机组负荷越低,节流损失越大,供热收益越小;且在机组负荷越低之间,节流损失的增加速度越快。高排抽汽供热时,由于机组抽汽压力远高于需求压力,机组负荷越低,抽汽压力越接近需求压力,节流损失越小,收益越明显。因此,对该两种抽汽位置来说,不同机组负荷的情况下,存在临界抽汽量点;且机组负荷越高,临界抽汽量越小。     

第十二章 带调整抽汽背压式汽轮机调节系统构造与调节原理

§12-1 调节基本原理与自整要求 背压式汽轮机以不同参数的蒸汽向热用户供热,是一种合理的供热方式,带抽汽的背压式汽轮机(简称“抽背机”)能满足这一要求。它分非调整抽汽式及调整抽汽式两种,这种机组在供电的同时可向热用户供应两种参数的热负荷。非调整抽汽式背压机的抽汽量根据用户需要手动调节,它一般为中、低压进汽参数。抽汽量的改变不仅影响汽轮机转速(单机)或电功率(并网),同时也直接影响到背压。高参数的抽背机,当抽汽量频繁变化时,机组     

25_(MW)供热系列汽轮机的热力设计

供热系列汽轮机包括单抽汽式(C)、双抽汽式(CC)、抽汽背压式(CB)和背压式(B)汽轮机。供热汽轮机的通流部分按调整抽汽压力分成在不同压力区间工作的几部分,每部分都由各自的调节级和压力级组所组成,各部分前的压力通过调节阀或迥转隔板来整定。因此抽汽式汽轮机的各通流部分都可被看作是一单独的汽轮机,可对其分别进行通流设计,然后根据需要组成不同类型的抽汽式汽轮机,从而形成完整的供热汽轮机系列。根据部颁标准,供热系列汽轮机的功率、转速、新汽参数和调整抽汽压力     

调节抽汽式汽轮机参与电网调峰的负荷特性分析

在目前大容量调节抽汽式汽轮机组的不断投运以及电网仍然缺乏调峰能力的情况下,有必要使该类型机组更加深入地参与电网调峰,但是调节抽汽式汽轮机组参与电网调峰的能力严重受到其对外供热负荷的影响,为了得到该类型汽轮机的电负荷与热负荷之间的关系,针对目前运行的主要类型的调节抽汽式汽轮机,依据工况图对其热电负荷特性进行了分析,得出了调节抽汽式汽轮机在满足外界热负荷的情况下的电负荷特性,为合理安排该类型汽轮机组参与电网凋峰提供了依据.     

直冷式空冷机组的负荷-压力动态模型及其特性分析

在对空冷装置、汽轮机及回热加热系统进行研究的基础上,结合传统机组非线性动态模型,引入汽轮机效率修正,得到能够体现排汽压力变化特性的空冷机组通用动态模型,并给出了1台600 MW机组的实例.分析了采用机跟炉和炉跟机2种控制方式时排汽压力波动造成的影响.结果表明:排汽压力快速变化是影响机组负荷-压力稳定的一个重要原因;而排汽压力缓慢变化导致的被控对象参数改变不会对控制品质产生实质性影响.     

延迟焦化装置Z&J自动塔底盖机的应用与改进

自动底盖设备就其技术类型而言主要分为两种:一种在采用法兰密封技术的基础上增加液压元件,使之完成自动开关盖动作,以及施加、解除密封力,此技术进油方式仍为底部中心进料,以美国哈恩.克莱(Hahn&Clay)、福斯特惠勒(Foster Wheeler)公司产品为代表。另一种是2000年以后推出的采用阀门密封技术的自动底盖设备,此技术采用大口径平板闸阀完成塔底口自动开闭,进油采用侧进料方式,以Delta Valve公司、Z&J公司产品为代表。惠州炼油延迟焦化装置采用周期性除焦生产方式,生焦周期一般为18～24h,期间有换塔、小吹汽、大吹汽、小给水、大给水、放水、除焦、除焦塔试压、预热、切四通生焦等工序。该装置焦炭塔底卸盖系统采用4套德国Z&J公司双闸板闸阀式自动底盖机。结合装置应用实际,介绍此类底盖机的结构原理、控制系统与工作模式。运行实践表明,Z&J自动底盖机具有密封效果好,蒸汽耗量低,开关时间短,运行平稳的优点。     

Effect of an interfacial shear stress on steam condensation in the presence of a noncondensable gas in a vertical tube

Experimental and analytical studies were performed to examine local condensation heat transfer coefficients in the presence of a noncondensable gas inside a vertical tube. The experimental data for pure steam and steam/nitrogen mixture bypass modes were compared to study the effects of noncondensable nitrogen gas on annular film condensation phenomena. The condenser tube had a relatively small inner diameter of 13 mm. The experimental results demonstrated that the local heat transfer coefficients increased as the inlet steam flow rate increased and the inlet nitrogen mass fraction decreased. The results obtained using steam/nitrogen mixtures with a low inlet nitrogen mass fraction were similar to those obtained using pure steam. Therefore, the effects of noncondensable gas on steam condensation were weak in the small-diameter condenser tube because of interfacial shear stress. A new correlation based on dimensionless shear stress and noncondensable gas mass fraction variables was developed to evaluate the condensation heat transfer coefficient inside a vertical tube with noncondensable gas, irrespective of the condenser tube diameter. A theoretical model using a heat and mass transfer analogy and simple models using four empirical correlations were developed and compared with the experimental data obtained under various experimental conditions. The predictions of the theoretical model and the simple model based on a new correlation were in good agreement with the experimental results.     

背压汽轮机组增设后置机的研究

  目的  为了解决机组对外供热由工业供热改为采暖供热的问题,以某热电厂为对象开展技术可行性研究。  方法  对调节阀组、双缸汽轮机、全厂共用的后置背压汽轮机、单元制带发电机的汽动给水泵组等四种方案进行了比对分析。  结果  考虑方案的特点和工程实际,最终选择了全厂共用的后置背压汽轮机方案。  结论  该方案基于能级梯级利用原则,运行可靠,经济性好,对后续机组进行供热综合改造也提供了有益的参考。     

M701F4燃气轮机“二拖一”联合循环热电联供系统的热电特性

为了提高能源利用效率,提高经济效益和环境效益,燃气一蒸汽联合循环热电联产系统已受到广泛的关注,目前国内大部分的联合循环机组均要求热电联供,为工业用汽或城市采暖提供蒸汽。本文介绍了东方汽轮机／三菱重工M701F4燃气轮机“二拖一”联合循环热电联供系统及其特点,分析了供热设计条件下该系统的热电负荷特性,供工程设计和电厂运行参考。     

Characteristic curves and the promotion effect of ethanol addition on steam condensation heat transfer

Although most previous studies concerning the condensation of binary vapor mixtures report the condensation rates to be less than that for pure vapor, heat transfer enhancement can be realized by using additives to form a positive system (solutal Marangoni condensation). The objective of the present study was to clarify the effect of mixing ethanol into steam on condensation heat transfer. Precise measurements of the ethanol concentration in the vapor of water-ethanol mixtures were performed over a wide range of ethanol concentrations, and the condensation behavior was observed. The maximum heat transfer coefficients in the condensation characteristic curves were determined to be 0.12 and 0.18 MW/m² K for vapor velocities of 0.4 and 1.5 m/s, respectively, and appeared at an ethanol vapor mass fraction of approximately 1%. The mixing was demonstrated to be extremely effective, particularly in the low-ethanol concentration range. The condensation heat transfer was enhanced approximately 2-8 times compared to pure steam.     

高压燃气调压器建模与仿真

根据重型燃气轮机的高压燃气调压器的工作原理,建立了能够描述调压器静态和动态特性的数学模型,并利用Matlab／Simulink软件建立了其仿真模型。通过数值仿真,分析了低压腔体积、弹簧弹性系数、皮膜面积等关键设计因素对燃气调压器静态和动态特性的影响。研究结果对燃气轮机燃气调压器的技术开发、设计和选型具有参考价值。     

流速对非等温凝结表面Marangoni凝结换热特性的影响

在具有温度梯度的凝结表面上进行了水-酒精混合蒸气的Marangoni凝结的实验。研究了3种流速(V=2、4和6 m/s)对凝结表面上不同位置热流密度的影响。研究发现:流速对纯水蒸气和混合蒸气凝结时的表面温差和热流密度的影响是不同的。对纯水蒸气而言,流速增大后,表面温差和热流密度是增加的,并加剧了热流密度的分布不均(热流密度的相对差值在压力为31.2 kPa,流速2 m/s时为0.538,流速4 m/s时为0.6,流速6 m/s时为0.625)。对于混合蒸气,表面温差随流速的增加而减小,而热流密度增大很少(压力31.2 kPa,流速2 m/s时为0.186,4 m/s时为0.182,6m/s时为0.098)。     

不可凝气体对大扁管空冷凝汽器性能的影响分析

为了研究不可凝气体(non-condensable gases, NCG)对火电与光热发电机组上广泛使用的大扁管空冷凝汽器性能的影响,以工程机组凝汽器上普遍应用的通流面积220 mm×20 mm的大扁管为研究对象,针对汽轮机典型工况下的实际蒸汽流量,基于Lee相变方程、VOF方法以及组分扩散模型,对蒸汽与NCG混合气体管内两相流凝结换热进行数学建模与数值计算。结果表明：由于大扁管的狭窄通流几何结构与高蒸汽流量,NCG对管内蒸汽凝结的抑制效果要远低于预期;当入口空气质量分数按2%增加时,凝结管凝结换热系数仅下降2%左右,这与NCG导致低流量圆管凝结性能急剧下降的结论不同;空气正常泄漏不会导致空冷凝汽器性能下降而影响发电机组效率。     

600MW亚临界空冷机组汽轮机高调门摆动问题的分析及解决方案

本文针对国内两台处于电网末端的600 MW亚临界空冷机组,在顺序阀方式下运行至高调门第三阀与第四阀重叠区域附近阀位时,出现的高调门高频摆动问题进行分析研究。最终,通过对机组实际运行参数和DEH控制逻辑的分析,发现了阀门摆动的根本原因,并采用配汽优化技术较好的解决了这一问题。这对提高目前国内占主流的600 MW级别机组的顺序阀运行方式下的安全性、经济性以及一次调频等调节性能具有一定的借鉴意义。