一次、二次再热机组汽轮机高低位布置方案热经济性分析

为了分析汽轮机高低位布置的热经济性,基于流体力学理论,采用国际通用的前苏联标准、美国标准、德国标准计算了采用高低位布置方案前后热力系统的阻力变化,并基于EBSILON?热力分析软件建立了国内典型1 000 MW一次再热和二次再热机组详细的热力系统模型,对比了常规布置和高低位布置方案的热经济性。结果表明:采用高低位布置后,主、再热蒸汽管道阻力下降引起系统热耗率降低的数量级一致;一次再热机组采用高低位布置后由于系统阻力下降,发电煤耗率降低0.5 g/(kW·h)左右;二次再热机组采用高低位布置后,系统发电煤耗率降低1 g/(kW·h)左右。     

耦合碳捕集的直接空冷燃煤机组特性分析和背压优化EI北大核心CSCD

配置碳捕集技术将大幅改变直接空冷燃煤机组中汽机–给水和冷端系统的工质与能量分配,导致安全风险和经济损失。为提高耦合碳捕集的直接空冷燃煤机组发电效率,该文建立发电–碳捕集系统的全工况动态机理模型,分析变捕集率条件下子系统状态和整体经济性,揭示出捕集率对背压–发电功率和背压–风机耗功的影响规律,提出以热耗率最小为优化目标,以捕集率、锅炉负荷和环境参数为边界条件的背压优化方法。结果表明:每增大1%的CO_(2)捕集率对应1.06MW发电功率损失和15.2kJ/(kW·h)热耗率增量;背压优化降低了发电热耗约200~260kJ/(kW·h);捕集率为90%时,最优背压低至3.85kPa;高温、大风和高负荷时,捕集率的变化对最优背压影响较大。结果可为空冷燃煤–碳捕集整体系统的变工况高效运行提供决策依据。     

回热汽轮机用于二次再热机组热经济性研究

高温超超临界二次再热机组中,经过二次再热削弱了热力系统回热的效果,同时增大了汽轮机抽汽过热度。本文采用回热汽轮机优化高温超超临界二次再热机组回热系统。以外置串联式蒸汽冷却器作对比,分别建立了外置串联式蒸汽冷却器和回热汽轮机的计算模型,实例计算了二者对常规超超临界机组及高温超超临界二次再热机组热力系统热经济性的影响。结果表明:应用回热汽轮机后汽轮机效率大于原热力系统的汽轮机效率;按照目前小汽轮机内效率90%为参考,当作为高温超超临界二次再热机组第5、6级加热器汽源时,可使发电厂标准煤耗降低0.633 g/(k W·h),当作为常规超超临界再热机组除氧器汽源时,可使汽轮机效率提高约0.25%,标准煤耗降低约0.689 g/(k W·h);相比于设置蒸汽冷却器,利用回热汽轮机能够更加合理、充分地利用抽汽过热度,能够更大程度地提高回热系统热经济性,节能潜力较大。     

太阳能辅助加热燃煤机组给水系统单耗分析

为提高燃煤火电机组热经济性,对抛物面槽式太阳能集热器与常规燃煤机组回热系统耦合机理进行了系统的集成与优化,运用单耗理论分析300MW燃煤发电机组热力系统各设备的附加单耗在系统集成前后的变化情况,得出了不同太阳能辐射强度下热力系统各设备附加单耗的变化趋势。结果表明,各级高压加热器及除氧器附加单耗随太阳能辐射强度的增强而降低,凝汽器及中低压缸正好相反,高压缸基本不变,汽轮机组附加单耗总值随辐射强度的增强而增加。集成系统在设计太阳能辐射强度900W/m2时,汽轮机组附加单耗总值增加0.26g/(kW·h),机组节煤11.27g/(kW·h)。     

我国高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范

为了提高二次再热燃煤发电机组能源利用水平,提高机组在较大负荷变化范围内运行的高效灵活性,通过理论创新、关键单元技术开发、系统集成、工程示范等,研制带烟气再循环灵活调温的高效宽调节比二次再热塔式锅炉,研制带补汽阀、二次再热、单轴、五缸四排汽汽轮机,集成优化设计基于31MPa/600℃/620℃/620℃二次再热、单轴、五缸四排汽、汽电双驱引风机供热、综合调频等新型技术的热力系统,研发智能DCS及预测控制算法结合智能动态前馈的全程控制与协调优化策略。研究结果表明:机组在100%额定负荷下发电效率≥48%,70%额定负荷下发电效率达47.3%～48%;100%额定负荷下发电煤耗256g/(kW×h),70%额定负荷下发电煤耗达256～260g/(kW×h)。     

超超临界二次再热发电机组热经济性分析

在一次再热机组的主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度保持不变的基础上,采用二次再热可降低汽轮机的热耗率,提高机组效率.以某参数为26.25 MPa/600℃/600℃/600℃超超临界1 000 MW机组为例,对其进行一次再热与二次再热循环下的各热经济指标对比发现,1 000 MW负荷工况下,二次再热机组汽轮机热耗率比一次再热机组热耗率降低了92 kJ/(kW· h),供电煤耗率降低了3.47 g/(kW·h),机组净效率提高了0.57％.     

考虑管道热效率的汽动引风机选择方案

以亚临界600 MW机组引风机由电动改汽动驱动为例,分析了汽动引风机5种不同汽源方案的热经济性.结果表明,采用主汽轮机(主机)回热抽汽驱动引风机,机组绝对电效率下降,而厂用电率下降幅度较大,因此全厂供电煤耗率下降.当不考虑管道效率的变化时,以方案Ⅲ为例,供电标准煤耗的下降值由1.556 g/(kW·h)增至2.026 g/(kW·h),即过高地评估了系统改进后机组的经济性.采用方案Ⅲ并考虑管道效率的变化,全厂供电标准煤耗下降1.556 g/(kW· h),按全年运行7 000 h计算可节约标准煤6 535.2 t,Ⅲ优于其它4个方案.     

用等效热降法对3号机组喷水减温的经济性诊断

对华电蒲城发电有限责任公司二期3号机组N330-17.75/540/540型汽轮机热力系统进行了分析,在330MW、260MW、165MW3种典型工况试验基础上,对过热器、再热器减温水量过大进行了定量经济性计算。结果表明,过热器、再热器减温水量过大,使标准煤耗增大最高达2.57g/(kW·h)。对有关设备进行改进后,标准煤耗下降下2.06g/(kW·h)。     

锅炉减温水对汽轮机组热经济性的影响

基于汽轮机组热力系统矩阵分析法,对某台超超临界1 000 MW汽轮机组进行了热经济性分析,分别计算了锅炉过热器和再热器减温水对汽轮机组热经济性的影响。计算表明,喷水减温对机组热经济性影响较大,在THA工况下减温水流量为80 t/h时,再热器减温水取自给水泵中间抽头,发电煤耗量约上升1.6 g/(kW.h),取自1号高压加热器(高加)出口给水,其也将上升1.2 g/(kW.h)。因此,应尽量避免采用喷水减温。     

大型机组提高再热蒸汽温度经济性分析

基于大型火电机组原则性热力系统的简捷计算方法,结合机组变工况时汽轮机内汽态参数变化过程,以亚临界N600-16.67/537/537型机组为例,进行了再热温度提高至新蒸汽温度(570℃)时机组热经济性与管材可靠性的分析计算。结果表明,该机组再热器选用12Cr1MoV钢,再热温度提高至570℃是安全可行的;再热温度与机组各热经济性指标基本呈线性关系,再热温度从537℃提高至567℃,全厂热效率将提高0.66%,煤耗率降低4.6g/(kW·h),节能效果显著。     

太阳能辅助加热燃煤机组给水系统单耗分析

为提高燃煤火电机组热经济性,对抛物面槽式太阳能集热器与常规燃煤机组回热系统耦合机理进行了系统的集成与优化,运用单耗理论分析300 MW燃煤发电机组热力系统各设备的附加单耗在系统集成前后的变化情况,得出了不同太阳能辐射强度下热力系统各设备附加单耗的变化趋势。结果表明,各级高压加热器及除氧器附加单耗随太阳能辐射强度的增强而降低,凝汽器及中低压缸正好相反,高压缸基本不变,汽轮机组附加单耗总值随辐射强度的增强而增加。集成系统在设计太阳能辐射强度900 W/m2时,汽轮机组附加单耗总值增加0.26 g/(kW·h),机组节煤11.27 g/(kW·h)。     

冷渣器冷却水回水接入点分析及改进方案

针对蒙西发电厂2×300 MW机组的冷渣器冷却水回水接入点不当,导致机组整体循环效率降低,影响机组运行经济性的问题进行了分析,提出了优化改进方案.与原接入点相比,采用将冷渣器冷却水回水接入7号低压加热器(低加)入口,且所有凝结水串联通过冷渣器和7号低加的方案,可使机组负荷在292 MW时供电煤耗率下降1.25 g/(kW·h),在202 MW时供电煤耗率下降1.67 g/(kW·h);采用将冷渣器冷却水回水接入6号低加入口,且凝结水并联通过冷渣器和7号低加的方案,可使机组负荷在292 MW时供电煤耗率下降0.83 g/(kW·h),在202 MW时供电煤耗率下降1.22 g/(kW·h).     

应用太阳能提高火电厂热经济性

提出了利用太阳能产生的蒸汽代替火电厂热力系统中的某级低压抽汽来提高机组热经济性的方案,并分别计算了600 MW、300 MWw、200 MW机组热经济指标的变化,计算表明:额定工况下利用太阳能后机组发电标准煤耗率均可降低7 g/(kW·h)以上,汽耗率降低70 g/(kW·h)以上,节能效果显著;对热效率低的机组,利用太阳能降低发电标准煤耗的潜力更大.     

集成ORC与太阳能的燃煤机组碳捕集热力系统性能分析

为降低CO₂排放，提高能源利用效率，该文建立超超临界二次再热-碳捕集集成系统。利用碳捕集汽轮机排汽为再沸器提供能量，并在集成系统基础上提出3种优化方法。结果表明，3种优化方案都提高了机组效率和热力性能，热效率分别提高0.508%、1.314%和4.817%，对应煤耗分别降低4.514g/(k W.h)、11.428g/(k W.h)、39.440g/(k W.h)。当设定碳捕集率为96%、CO₂再生能耗为3.8GJ/t时，对集成系统及3种优化系统进行技术经济性分析与(火用)分析。通过分析可知，方案Ⅲ的平均发电成本(the levelized cost of energy,LCOE)和CO₂减排成本最低；(火用)分析表明高压加热器的(火用)效率、(火用)损普遍高于低压加热器。3种方案中，方案Ⅲ的高压加热器(火用)效率明显高于方案Ⅰ与方案Ⅱ，从系统各设备(火用)分析对比来看锅炉(火用)效率最低。与锅炉相比较汽轮机的(火用)损失相对较小，其中超高压缸和低压缸(火用)损失所占比例相对较大。     

燃煤碳捕集机组技术经济性分析

燃煤机组进行CO_2捕集成本较高是限制燃煤机组碳减排技术应用的主要因素。本文针对碳捕集成本高的问题,分别建立碳捕集机组的成本分析模型和技术经济性分析模型,以600 MW机组为例,计算了参考机组和碳捕集机组的建设成本及发电成本等参数,并分析讨论了CO_2排放税税收和售卖价格对机组发电成本的影响,以及在保证发电成本相同的情况下CO_2排放税税收价格与售卖价格之间的相互调控关系。结果表明:与参考机组相比,碳捕集机组在相同运行条件下的发电成本增幅为65.6%,碳捕集机组的碳减排成本为2 045.787元/t。     

锅炉加装低温省煤器热经济性分析

在锅炉尾部烟道加装低温省煤器利用烟气余热加热机组凝结水,对降低锅炉排烟温度具有重要意义。加装低温省煤器后,烟气余热排挤汽轮机抽汽返回汽轮机继续膨胀做功,增加发电功率,降低汽轮机热耗率和机组发电煤耗率;同时导致汽轮机排汽量增大,凝汽器真空下降,凝结水量与烟气流动阻力增加,辅机功耗增加,机组热经济性变差。对此,本文以某超临界600MW直接空冷机组TRL工况为例,考虑余热利用导致汽轮机相关级组的变工况运行特性,采用热平衡法对加装低温省煤器前、后机组热经济性进行计算分析。结果表明:虽然,加装低温省煤器后,汽轮机排汽压力升高1.62kPa,辅机功耗增加293.854kW;但综合各因素,加装低温省煤器后汽轮机热耗率降低25.711kJ/(kW·h),机组发电煤耗率降低0.960g/(kW·h),机组节能效果显著。     

燃煤火力发电机组与钙基CO_(2)捕集系统的一体化设计与分析EI北大核心CSCD

燃煤机组捕集CO_(2)对于我国“双碳”目标的实现至关重要。将燃煤发电机组和钙基碳捕集系统进行一体化集成,改造锅炉受热面布置与热力系统的配置,可提升系统能量集成度;分别构建基于蒸汽朗肯循环(steam rankine cycle,SRC)和SCO_(2)-蒸汽联合循环(SCO_(2)-steamcombinedcycle,CSCC)的发电、碳捕集一体化系统,利用?方法和热效率法计算其热力性能,基于平准化发电成本和碳捕集成本评价其经济性。结果表明,CSCC一体化系统?效率为39.05%,捕集CO_(2)造成的?效率损失为3.91%;利用SCO_(2)替代水蒸汽回收碳捕集系统余热能够减少?损失,使得CSCC一体化系统性能优于SRC一体化系统;CSCC一体化系统的平准化发电成本为654.9元/(MW·h),碳捕集成本为135.1元/t CO_(2)。一体化系统可实现燃料化学能和碳捕集余热的一体化协同转化和高效利用,并能降低碳捕集成本。     

1000MW压水堆核电机组二回路热力系统的经济性分析

发展核电是降低CO2排放的重要途径之一,到2020年我国核电运行装机容量将达到40 000 MW。对某1 000 MW压水堆核电机组二回路热力系统建立了数学模型,并进行了热经济性分析。结果表明,该机组的热效率为35.53%,汽耗率为5.068 kg/(kW.h)。     

引进型300 MW汽轮机设备及系统优化与评价

叙述了引进型300MW汽轮机组的运行现状及存在的问题，以汽轮机组的诊断性热力试验为依据，提出了汽轮机设备和热力系统的优化，完善措施，结果表明，经过优化后的机组经济性明显好于优化前，经实测，在保证安全的前提下，发电煤耗可降低6g/(kW.h).     

1000 MW机组能耗诊断与分析

通过对神华国华电力公司宁海、绥中发电厂4台超超临界1 000 MW机组的设备和系统及其主要运行经济指标的分析,研究影响机组运行经济性的主要因素,并定量计算这些因素对机组经济性指标的影响量.据此,提出了相应的节能措施,并定量计算出了该措施的预期效果.结果表明:宁海电厂5、6号机组发电煤耗均可下降约4.0 g/(kW·h),厂用电率均可下降约0.47％,折算供电煤耗均可下降约5.6 g/(kW,h);绥中电厂3、4号机组发电煤耗可分别下降约2.8、2.6 g/(kW·h),厂用电率可分别下降约0.56％、0.55％,折算供电煤耗可下降约4.8 g/(kW·h).