集成超临界CO_2循环的燃煤发电系统冷端优化

为了降低超临界燃煤电站抽汽侧较大的过热度及解决烟气与空气换热温差不匹配的问题,进一步提高机组效率,以某典型1 000 MW超临界燃煤电站为例,提出了耦合超临界CO_2循环的燃煤发电系统,利用过热蒸汽加热CO_2驱动超临界CO_2循环,使过热度显著降低,并将锅炉尾部烟道中空气预热器分为两级,两级间布置低温省煤器,加热高参数给水及凝结水,分析了集成系统的节能效果。结果表明:烟气温度降低至100.0℃时,集成系统较案例电站与常规余热系统的总出功分别提高了30.07 MW和25.51 MW,供电煤耗分别降低了7.9 g/(kW·h)和6.7 g/(kW·h),节能效果显著。     

太阳能集热系统与600MW燃煤机组集成及性能分析

为了避免工质两相流带来传热效果的恶化和流体分层现象,提出了抛物面槽式太阳能集热器与600 MW燃煤机组热力系统集成的优化设计。以呼和浩特地区为例,针对600 MW机组最优集成方案的研究结果表明,取代2段抽汽方案为最优,其太阳能热电转换率达35.85%,全年可节约标煤12 494.09 t,减排二氧化碳29 610.99 t,投资回收期为12.5 a。     

加载条件对镍基617合金在超临界水中腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响

研究了先进超超临界机组候选镍基617合金在650°C/25 MPa超临界水中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率(CFCGR)。采用恒应力强度因子(K)法进行动态加载,采用直流电位降(DCPD)法对裂纹长度进行实时测量。探究了最大应力强度因子(K_max=30,32,36,40 MPa·m^1/2)、应力比(R=0.3,0.4,0.5,0.6)、加载频率(f=0.01,1 Hz)和波形(正弦波、三角波和梯形波)对CFCGR的影响。结果表明,随着K_max的增大,CFCGR单调上升,且两者近似呈线性关系;随着R的降低,CFCGR升高;随着加载频率的升高,CFCGR降低;在两种频率下,正弦波和三角波加载对CFCGR没有明显影响;梯形波与无保持时间的连续循环相比,导致了更大的CFCGR。     

基于正交局部保持投影与自组织映射的汽动给水泵组健康衰退评价

针对汽动给水泵组运行工况多变、状态信息复杂,难以实现健康衰退评价的问题,提出基于正交局部保持投影(OLPP)和自组织映射(SOM)的给水泵组健康衰退评价方法.该方法充分考虑到机组健康状态特征的高维和非线性特点,采用OLPP算法实现状态特征提取,并建立基于SOM的多状态特征融合的健康状态评估模型.采用最小量化误差作为给水泵组健康状态评价指标,并给出健康衰退报警限的确定方法.将该方法用于某600 MW机组汽动给水泵组故障前的健康衰退评价.结果表明:该方法可提前监测到给水泵组健康状态的衰退,从而实现故障的早期预警,避免发生严重故障,并为合理调整运行和安排检修提供依据.     

一种考虑权重不确定性的机组综合评价模型

针对大型燃煤机组深层次节能降耗阶段的综合性能评价问题,以机组与周围环境组成的广义能量系统为对象,考虑机组可靠性、经济性及环保性等因素,综合运用蒙特卡罗方法、熵权法及层次分析法(AHP)得到评价指标线性组合权重,并采用灰色关联方法建立了燃煤机组性能综合评价模型。对6台600 MW燃煤机组应用模型进行了实例分析,以AHP权重为基础进行正态分布随机抽样,进而得到组合权重,分别取各机组指标最优值组成机组理想方案,对各机组方案与理想方案的灰色关联度进行了统计分析。结果不仅可以给出常规综合评价方法下的机组性能优劣排序,而且能够给出各机组对指标权重同时变化时的敏感性信息。当抽样标准差σ由0.015增大到0.045时,4号、3号和1号机组灰色关联度变化范围增大明显,且1号机组与6号及2号机组关联度取值区间有交集。结果表明,该评价模型具有较好的不确定因素处理能力,评价结果同时综合了专家知识与客观信息,符合客观实际,具有较好的适用性。     

湿法烟气脱硫中石膏旋流器底流夹细的试验研究

针对石膏旋流器运行时存在的底流夹细问题,对排口比分别为0.500、0.625、0.667、0.714、0.750、0.833和1.000时,石膏浆液中不同粒径颗粒的分级情况进行试验研究,分析不同排口比对底流夹细的影响,以及排口比为0.625时入口压强对细颗粒分级的影响和空气柱对分级效率的影响.结果表明:选取适当的排口比以及入口压力均能有效降低底流中细颗粒的比例,同时能够保证粗颗粒具有较高的分级效率;插入中心棒取消空气柱也能在一定程度上减轻底流夹细现象,但会引起中等粒径颗粒分级效率降低.     

热电联产机组供热抽汽余压利用节能机理

随环境温度上升和建筑能效的提高,一次网供水温度从120～140℃降低到80～100℃,而常规热电联产机组的供热抽汽压力一般为0.3～0.5MPa,远高于热网加热器所需饱和蒸汽压力(0.07～0.14 MPa),换热过程存在较大■损,导致机组整体能效偏低。本文针对一种余压利用热网水加热系统,即供热抽汽先经过余压利用透平做功发电,再进入热网加热器加热热网水,以某300 MW热电联产机组为研究对象,对余压利用热网水加热系统进行热力学分析。结果表明:在基准供热工况下,与常规热网水加热系统相比,余压利用热网水加热系统的■效率增加了16.9百分点,促使机组的供电标准煤耗率降低19.12g/(kW·h),热电联产热效率提高了2.42百分点,节能效益显著。     

陶瓷膜组件回收烟气水分及余热性能实验研究

利用陶瓷膜组件回收烟气中水分及余热有望成为火电厂节能节水的一条有效途径。为了探究陶瓷膜组件回收水分及余热的性能,本文采用孔径2μm的陶瓷膜管组成的陶瓷膜组件进行了烟气中水蒸气及余热的回收实验,研究了不同烟气温度(40～100℃)、烟气流量(320～440 m3/h)、冷却水温度(11～15℃)和冷却水流量(0.62～0.72 m3/h)对陶瓷膜组件回收水与余热性能的影响。实验结果表明:回收水速率随烟气温度及烟气流量的升高而增大,随冷却水温度的增大而降低,而冷却水流量对回收水速率影响不大;烟气平均对流凝结努塞尔(Nu)数和Zhukaukas关联式所得Nu数均随烟气温度、烟气流量的升高而增大,且烟气平均对流凝结Nu数始终大于Zhukaukas关联式所得Nu数;热回收效率随烟气温度及冷却水流量的增大而提高,随冷却水温度的增大而降低,而随着烟气流量的增大,热回收效率先提高后降低。该研究结果可为陶瓷膜组件在火电厂实际应用提供了借鉴。     

基于二次相关PHAT-β算法的锅炉声学测温时延估计研究

为了准确获得电站锅炉声学测温中的时延估计,针对传统方法在冷态情况下混响使得测量结果存在多处伪峰值,影响时延估计准确性的问题,提出了一种基于二次相关的相位变换加权(PHAT-β)算法。在实验炉膛和某300 MW机组的测温实验台上进行了实验研究,并将二次相关PHAT-β算法与传统方法进行了对比。结果表明:二次相关PHAT-β算法能准确获得声波的飞渡时间,同时能较好地抑制混响,在锅炉强噪声环境中仍具有较好的适用性,为声学测温时延估计的优化提供了可行方法,同时也对基于时延估计的监测手段提供了新的算法。     

两种典型集成方式下太阳能辅助燃煤机组发电系统热性能对比分析

基于热力学第一定律和质量守恒定律,建立槽式太阳能辅助燃煤发电系统模型。并针对槽式太阳能辅助燃煤机组回热系统最常见的两种集成方式,以槽式太阳能辅助某330 MW亚临界燃煤机组为研究对象,基于典型年气象数据及原燃煤机组年实际负荷,对这两种集成互补方案进行分析比较,并在此基础上,定量分析蓄热对互补发电系统年性能的影响。结果表明:串联集成方式在运行调节及系统控制方面更易实施,但并联集成互补系统具有更好的热经济性;此外,蓄热能大幅减小太阳能间歇性造成的集热子系统输出波动,且对于有条件设置较大集热面积的互补系统,加入蓄热可使其获得更好的经济性。