国产超临界直接空冷机组冷端性能特性的研究

空冷岛运行优化中,需要将汽轮机、空冷凝汽器及空冷岛风机的特性综合起来进行分析。在综合直接空冷机组冷端各个组成部分,包括空冷凝汽器、低压缸至空冷凝汽器之间排汽管道及空冷岛风机特性的基础上,建立汽轮机排汽背压与空冷岛风机转速的特性关系,为空冷岛运行优化计算创造了条件。     

330MW亚临界空冷火电机组实时热耗率和冷端损失模型

建立实时运行工况的热耗率、供电煤耗和冷端能量损失的计算模型,定量分析负荷、环境温度和背压等因素对330MW亚临界空冷火电机组的整体发电效率、乏汽焓值、乏汽湿度和凝汽器端差的影响规律。结果表明,提出的实时整体发电效率模型能较好地适用于空冷机组的性能分析。冷端损失能量占总输入能量的53%,占总损耗能量的87%。从长期趋势来看,乏汽湿度随主蒸汽压力增加而单增。在某些工况下,乏汽湿度大于15%,可能会引起叶片水蚀,降低末级叶片寿命。与湿冷机组有较大不同,直接空冷凝汽器表面换热系数随负荷波动较小,导致空冷凝汽器的传热端差和平均换热温差均随负荷增加而单增。     

直接空冷火电机组实时热耗率和冷端损失分析

针对330MW亚临界直接空冷燃煤火力发电机组,建立了实时运行工况的热耗率和冷端损失的计算模型,定量分析了负荷、环境温度和背压等因素对机组效率、乏汽湿度和凝汽器端差的影响规律。结果表明,实时热耗率模型能较好地适用于空冷机组的性能分析。冷端损失能量占总输入能量的52.8%,占总损耗能量的87.2%。从长期稳定运行的趋势来看,在滑压变负荷运行模式下低压缸排汽湿度随主蒸汽压力增加而单调增大。在某些工况下,乏汽湿度大于15%,可能会引起叶片水蚀,降低末级叶片寿命。由于直接空冷凝汽器表面换热系数随负荷波动较小,直接空冷凝汽器的传热端差和平均换热温差均随负荷增加而单调增大。研究成果可为空冷机组的热耗率实时定量分析、冷端运行优化和乏汽湿度控制提供参考。     

600 MW直接空冷机组变工况特性的研究

以600 MW直接空冷机组为例,考虑排汽管道的压损,排汽口和凝汽器入口间水蒸汽柱高度压差及排汽管对环境散热量,建立了直接空冷机组冷端系统变工况数学模型,编程计算并作出直接空冷机组冷端系统特性曲线,分析了空冷凝汽器压力及管道压损变化时的机组特性,对于空冷机组的经济运行具有一定的指导价值.     

基于互连思想的直接空冷机组运行优化技术研究

将不同机组间的空冷凝汽器单元或者不同机组空冷凝汽器进行互连,充分利用停运或低负荷机组的空冷散热面积,提高运行机组的散热面积和散热能力。通过对直接空冷单元互连和直接空冷凝汽器互连两种设计方案的分析表明,运行机组的运行背压获得较大幅度的下降,同时显著提高了运行机组在夏季高温条件下的带负荷能力和节能运行水平。随着环境温度或机组运行负荷的降低,通过互连改造后运行机组背压降低的幅度逐渐减小。     

1000MW直接空冷机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

排汽管道是空冷岛重要的系统和部件,其管线布置方式是否合理,管内压降及蒸汽流量分配均匀性是否满足设计和使用要求,影响到空冷凝汽器的运行效率和冬季的防冻维护,是直接关系到发电机组经济运行和安全的大问题。应用ANSYS、FLUENT等计算流体力学软件(CFD)对某1000MW直接空冷机组排汽管道内的湿蒸汽进行了数值模拟,并对模拟结果进行了简要分析、研究。为直接空冷机组排汽管道的设计选型提供了参考依据,并对直接空冷机组排汽管道的进一步优化设计提供帮助。     

火电站直接空冷凝汽器积灰监测

火电站直接空冷凝汽器积灰是影响传热性能的重要因素,研究直接空冷凝汽器积灰对传热性能的影响规律并提出监测措施具有重要意义。通过分析汽轮机背压与汽轮机排汽量、冷却空气流量、凝汽器传热系数、凝汽器总传热面积以及环境温度之间的关系,得到了空冷凝汽器在维持汽轮机排汽量和冷却空气量不变时,汽轮机背压和传热系数之间的关系以及凝汽器积灰对汽轮机背压的影响。研究表明:凝汽器积灰会导致凝汽器传热系数降低,汽轮机背压升高,机组运行经济性下降。设计工况下,当蛇形翅片扁平管结构凝汽器积灰厚度达到1.2 mm时,汽轮机背压将增加50%左右。通过监测空冷机组运行过程中汽轮机背压的变化,可预报积灰的程度,为直接空冷凝汽器清洗提供一定的理论依据。     

直接空冷技术在垃圾焚烧发电厂中的应用分析

垃圾焚烧发电是垃圾处理的主要方法之一,但对于水资源相对短缺地区而言,这一技术又受到限制.目前,在缺水地区不断兴建的垃圾焚烧发电厂,采用空气作为汽轮机排汽冷却介质,是解决该矛盾的重要手段.结合垃圾焚烧发电厂的空冷机组,对空冷岛的布置形式、空冷平台及挡风墙的高度、空冷汽轮机特点及设计背压的选取、汽轮机旁通管道、冬季空冷凝汽...     

直接空冷凝汽器压力特性的耦合计算与分析方法

传统的空冷凝汽器特性计算方法中认为汽轮机低压缸排汽焓保持不变,但实际上空冷凝汽器压力的变化也会反向影响排汽焓,进一步对凝汽器压力产生耦合影响。基于空冷凝汽器背压与排汽焓的耦合分析,提出了一种基于迭代算法的空冷凝汽器模型与分析方法。通过对某600MW机组空冷凝汽器的计算分析,得出其在不同汽轮机负荷、环境温度工况下凝汽器压力的变化特性曲线,定量分析了汽轮机负荷和环境温度变化对凝汽器压力影响的对应关系,对空冷机组的安全经济运行具有一定的参考价值。     

直接空冷机组冷端传热特性研究

以直接空冷机组冷端系统传热特性为研究对象,充分考虑排汽管道压损、水蒸气压差对排汽压力的影响,建立直接空冷机组冷端换热数学模型,并对影响空冷凝汽器传热的因素进行研究分析。研究结果对直接空冷机组冷端系统保持最佳运行状态,保障凝汽器的安全和经济运行具有重要的指导作用。     

冷却空气导流技术在直接空冷机组中的应用研究

针对某电厂330 MW直接空冷机组的运行条件,设备状况和凝汽器Λ型结构内部空气流场的特点,在空冷单元中风机上方对称加装导流板、空冷单元四周加装不同角度的挡板,通过空冷凝汽器的性能试验对加装导流装置前后机组的背压情况进行了计算分析。结果表明:加装导流装置后,空冷单元内的空气场及换热器表面温度场分布趋于均匀,运行背压降低约1.1 k Pa,平均供电煤耗下降1.9 g/(k W·h)。     

空-湿冷机组凝汽设备耦合节能系统研究及应用

将湿冷机组部分凝结水引入空冷机组乏汽管道,升温后等量凝结水回到湿冷机组,从而达到降低空冷机组背压、增加乏汽利用率的效果,同时减少湿冷机组末级抽汽,降低发电煤耗.该系统具有极强的可操作性和推广前景,实现了燃煤电厂的深度节能,提高电厂经济性.     

200MW直接空冷机组变工况特性研究

以200MW直接空冷机组为例,考虑排汽管道的压损,排汽口和凝汽器入口间水蒸汽柱高度压差及排汽管道对环境散热量,建立直接空冷机组冷端系统变工况数学模型,编程计算做出直接空冷机组冷端系统特性曲线,同时分析了凝汽器入口压力及管道压损的变工况特性,对于空冷机组的运行具有一定的指导价值。     

变工况下直接空冷机组最佳真空的分析

为了提高直接空冷机组运行经济性,以冷端系统的变工况模型为基础,通过计算空冷凝汽器风机送风量增大时空冷机组发电功率与对应风机耗功功率的增量,得到直接空冷机组凝汽器最佳真空的确定方法．根据相似定律确定迎面风速对风机耗功的影响,并通过冷端系统数学模型的分析和简化得到机组背压与发电功率的关系,最终导出了不同环境温度和排汽热负荷下迎面风速对应的最佳真空．根据模型对某330Mw机组在变工况下的最佳真空进行了计算,结果表明：随着排汽量的增加或环境温度的升高,最佳真空及对应的风量都增加;当环境温度高于20℃时,环境温度对最佳真空的影响更加突出．     

1000MW直接空冷机组汽机变工况与风机的节能运行

以汽轮机变工况为基础,综合考虑多种因素,结合1000MW空冷机组热力系统运行参数,应用弗留格尔公式计算了不同机组负荷下汽轮机排汽量的变化情况以及机组的背压对汽轮机功率的影响特性。根据空冷凝汽器的变工况分析,确定了不同环境温度时汽轮机排汽背压与空冷风机所消耗功率的对应关系。通过优化分析,计算了机组运行的最佳背压。编程开发了计算机应用软件,并进一步根据风机的运行原理实现了机组的不同运行状态下通过采集当时的运行参数给出最经济风机运行转速的功能,实现了对机组运行人员的在线指导。该软件在宁夏灵武发电厂4号机得到实际应用,结果表明该系统应用效果良好,具有重要的实际意义。     

超超临界直接空冷机组给水泵驱动方案分析研究

利用常规热平衡方法对660MW超超临界直接空冷机组的给水泵驱动型式进行了详细的计算研究,重点分析不同的给水泵汽轮机效率、不同的排汽方式和背压以及电泵方案下的不同调速方式在各负荷工况下的机组性能及其差异。研究表明,给水泵汽轮机效率提高1%,机组热耗率降低约3k J/(k W·h)。给水泵汽轮机的排汽形式和背压对机组热耗率的影响显著。汽泵方案在额定负荷下的供电煤耗低于电泵方案,但是电泵-行星齿轮方案和电泵-变频方案的变工况性能相对较好。     

主导风向对直接空冷凝汽器换热效率的影响

采用SIMPLE算法和k-ε模型,对2台600 MW直接空冷机组的空冷岛外部流场进行了数值模拟,分析了不同主导风向对空冷岛外部流场及空冷凝汽器换热效率的影响,探索了机组换热效率最高及最低时主导风向的范围.结果表明:在同一主导风向下,风速越大,换热效率越低,当风速从3 m/s增大到9 m/s时,换热效率降低了14.3%;在相同风速条件下,当主导风向与空冷平台夹角成135°～150°或者30°～45°时,空冷凝汽器的换热效率最高,当风向角在270°附近时,效率最低,两者效率之差达8.7%.     

某660MW超临界机组空冷系统运行优化研究

为了对某660MW超临界空冷机组空冷系统进行优化,建立了该机组空冷凝汽器变工况计算模型,并对影响排汽压力的主要因素进行分析。研究结果表明:随着风机运行台数的增加、风机运行频率的升高,机组排汽压力均降低;随着风机运行台数或频率的逐渐降低,排汽压力升高愈发剧烈,此时要注意安全运行;最佳频率所对应的排汽压力随着负荷增加而升高,低负荷低环境温度时,排汽压力维持在阻塞背压附近,高负荷高环境温度时,排汽压力增加逐渐加剧。最终提出优先降低空冷风机运行频率,当空冷风机运行频率低于规定最低频率时,再减少空冷风机运行台数的策略,得到该机组运行最佳排汽压力所对应的最佳空冷风机运行频率曲线,为同类型机组空冷风机优化运行提供参考。     

基于模糊层次分析法的直接空冷凝汽器防冻性能监测

以某300MW直接空冷机组为例,分析了影响直接空冷凝汽器防冻性能的主要因素,基于模糊层次分析法,建立了直接空冷凝汽器防冻性能监测模型．结果表明：凝结水与抽空气温度偏差等因素对防冻性能的影响较大;该空冷凝汽器的第2排和第5排散热管束的防冻性能较差;基于模糊层次分析法所建模型不仅能对空冷凝汽器防冻性能进行定量评价,还能缩小查找结冰故障的范围,为结冰故障的预防、采取预处理措施、实施冬季优化运行奠定基础．     

关于直接空冷岛喷淋技术的分析

火电厂直接空冷机组夏季迎峰度夏面临严重挑战,因为环境温度较高,空冷散热效果较差,所以影响机组接带负荷,不能保证机组安全完成发电任务。针对这个情况,直接空冷机组设计了增湿系统。此系统可以增强空冷散热效果,降低机组排汽背压,保证机组安全完成发电任务。