高参数汽轮机喷嘴材料抗固体颗粒冲蚀机制研究

在设计、搭建的高温高速加速冲蚀试验台上对高参数汽轮机常用的6种喷嘴材料进行了高温抗固体颗粒冲蚀试验研究,并对试验后的材料表面进行了微观分析。研究结果表明:6种喷嘴母材均表现出典型的塑性材料冲蚀特性,最大冲蚀率对应的角度在(24±4)°范围内,速度指数在2.7~3范围,均高于Finnie冲蚀模型中的对应数值。在氧化皮颗粒小角度冲蚀下,喷嘴的冲蚀破坏主要是由颗粒的微切削所致。而在大角度冲蚀下,喷嘴材料表面主要受到粒子的正应力作用而产生严重的凿削和塑性变形。通过对试验结果进行系统分析,文中在Finnie微切削冲蚀模型的基础上建立了适用于工程实际的高参数汽轮机喷嘴材料抗固体颗粒冲蚀预测模型。该研究结果深化了高参数汽轮机喷嘴高温颗粒冲蚀机制,为综合防治叶栅冲蚀破坏和预测喷嘴高效做功寿命提供了参考。     

先进燃气电厂智能化体系设计与建设

随着能源发展的清洁化、低碳化、智能化、多元化,电厂的智能化建设已成为趋势。国华北京燃气热电示范工程实现了“一部一室三中心”管理模式,建立了智能设备、智能控制和智能管理三层体系架构。该工程通过全态一键启停、三维可视、实时在线仿真以及现场总线控制系统等技术手段实现了全厂数字化泛在感知;通过搭设一体化平台来整合业务,实现电站数字化、管理信息化;通过对噪音和污染物排放的控制,实现了清洁发电的目标。该燃气热电示范工程节约资源、环境友好、智能环保、节能降耗,对我国智慧电厂发展具有重要的示范意义。     

热电联产机组新型高效耦合供热技术研究

热电联产机组多种新型高效供热技术耦合供热是实现热能梯级利用和提高资源综合利用效率的有效途径之一.提出了一种新型高效的耦合供热技术方案,建立了基于热量分析法和?分析法的能效评价方法,计算了纯凝工况、抽汽供热工况、耦合供热工况的热效率、热指数、供电煤耗及供热煤耗.结果表明:基于热量分析法计算得到耦合供热方式比抽汽供热的热效...     

煤基分布式能源技术研究与经济性分析

本文针对我国煤炭应用现状,提出实施能量供给侧结构改革,探索发展基于煤基分布式的多能互补能源系统,以大幅降低污染物排放,并有效提高能量利用水平的可行性.本文分析了分布式能源以及煤基分布式能源的发展现状,对煤基分布式能源节能与环保排放的效果进行了研究,分析表明煤基分布式能源既能明显提升能源利用效率,又能有效降低污染物排放,发展煤基分布式是实施大气污染治理的重要途径之一.     

高参数汽轮机喷嘴防治颗粒冲蚀技术研究

通过试验和数值模拟系统研究了高参数汽轮机调节级喷嘴抗固体颗粒冲蚀及其高效全寿命周期机制,首次提出进汽流道结构优化是延长喷嘴组冲蚀寿命的最主要途径.在喷嘴选型和优化时推荐特征参数G大于且远离0.3的喷嘴和后加载型线,采用带局部加厚的端壁收缩和满足强度的缩小喷嘴.另外,提出以初始缺口作为喷嘴高效做功功能失效的准则,并依据调节阀蒸汽流量和调节级后压力随服役时间的变化趋势来监控喷嘴的冲蚀状态.这些结果对确保高参数机组全寿命周期高效率运行具有重要指导意义.     

风-光-天然气互补分布式能源系统性能分析

为了降低传统天然气分布式能源站的投资和运维成本,充分利用风、光等可再生能源,本文提出了一种由风、光、天然气以及储能设备组成新型分布式系统。为了分析系统性能,对系统进行了建模仿真,并进行实例分析,分析结果表明:新型系统的一次能源效率和?效率分别为80.86%、47.31%,与传统天然气分布式系统相比具有较好的热力性能和环境效益。参数敏感性分析表明:对新系统性能影响较大的因素为热负荷,热负荷增加1t/h,系统的一次能源效率和?效率分别提高0.17%和0.53%,其他参数影响较小。     

660 MW超超临界开式循环火电机组冷端综合优化

在“双碳”背景下,提高低负荷工况下汽轮机冷端运行的经济性愈发重要。本文以陈家港电厂660 MW机组的冷端系统为研究对象,建立了循环水泵变工况计算模型,实现循泵泵组-凝汽器-汽轮机组的耦合计算。以实际循环水参数和运行负荷为变量,通过建模分析,开展了循环水泵泵组工频与变频运行对比、机组冷端综合优化等研究。结果表明,潮汐对循泵功率的影响不大,但对循环水流量的影响较大,同一天的最大差异接近5 000 t/h;循泵变频的最大节能率超过45%。当环境温度约低于22℃时,可以通过调整循环水流量降低煤耗率;环境温度越低,煤耗率收益越大,平均煤耗率可降低2.8 g/kWh以上。     

汽轮机喷嘴固粒冲蚀模化试验系统及测试方法

基于相似模化理论，并结合数值模拟结果自行设计研制出超超临界、超临界、亚临界3种汽轮机调节级喷嘴蒸汽参数范围的高温高速气固两相流模化试验系统，为研究叶片材料抗固粒冲蚀特性和粒子运动行为规律提供必需的试验条件。为人工生成上述条件下的气固两相流，还研制出一种可调性宽、稳定性良好的固体颗粒加料系统，并对影响加料量脉动因素及其抑制方法进行了专题研究；利用PIV技术并经过多次尝试获得温度在650℃以下、粒子尺寸为2~ 150mm范围、颗粒群速度为150~500m/s的速度矢量场及其运动行为特征；借助快速响应的电子秤并结合取样、调节和控制等多路辅助子系统解决了颗粒加料量的静态和瞬态测量难题；为说明本模化试验系统的主要功能和关键参数的测试方法，文中还给出2个试验研究实例及其典型结果。     

1000 MW超超临界机组冷端优化研究

针对某1 000 MW超超临界燃煤机组在实际运行存在的能耗较高的现状,用自主开发的电厂热力系统模块化集成优化软件对机组热力系统进行模拟,分析了循环水泵运行方式的经济性以及机组冷端优化方案的节能效果,分析结果表明:对于机组在循环水温越高的工况,定频冷端优化煤耗与变频冷端优化煤耗一致,定频调节和变频调节并无差异。而在循环水温较低的工况,变频冷端优化煤耗比定频冷端优化煤耗更低。循环水泵变频经济性优势主要集中在较高的运行负荷以及较低的循环水温的工况范围。冷端优化主要通过影响汽轮机的出力和耗能设备如循环水泵等耗功进而影响机组经济性,随着机组运行工况负荷越低,冷端优化收益越显著。研究结果对同类型机组的节能改造具有一定借鉴和指导意义。