二次再热机组加热锅炉二次风的抽汽过热度利用系统

针对二次再热机组常规抽汽过热度利用系统第一级抽汽压损过大导致机组效率降低的问题,提出了一种加热锅炉二次风抽汽过热度利用系统。建立了机组常规抽汽过热利用系统和加热锅炉二次风抽汽过热利用系统的热力学模型,计算不同工况条件下热力参数和经济性指标变化,并进行了对比分析。结果表明:在汽轮机热耗率验收(turbine heat acceptance,THA)工况下,相比于外置式蒸汽冷却器方案,加热锅炉二次风方案在有效降低抽汽过热度同时,能够提高二次风温度近40℃,减少机组冷源损失近24 MW,降低机组发电煤耗率0.36 g/(k W·h);在中低负荷时,机组冷源损失和发电煤耗率略微增加,节能效果降低。     

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％.     

燃煤电站与吸收式热泵耦合系统的方案研究

锅炉暖风器通常采用汽轮机抽汽作为热源加热一、二次风,暖风器内抽汽与空气换热温差较大,致使传热不可逆损失较大从而影响机组的整体性能。为了减小暖风器的不可逆损失,提高机组性能,提出将吸收式热泵技术应用于燃煤火力发电系统,采用汽轮机回热抽汽作为热泵驱动热源,以冷凝器循环水作为低温热源,制取中温热水用于加热暖风器内一、二次风,并采用低温省煤器回收烟气余热的技术方案。建立了该方案的物理模型,并分别与另外3种方案进行比较。结果表明,利用吸收式热泵加热燃煤电站一、二次风,并采用低温省煤器回收烟气余热后,汽轮机回热抽汽量减少,机组发电效率升高,热耗率降低,发电煤耗降低1.95 g/k W·h。     

"W"火焰锅炉低负荷再热汽温提效研究

随着机组年利用小时数不断降低,中低负荷再热汽温偏低严重影响机组运行经济性。烟气再循环技术具有改变各受热面吸热量分配比例特点,可有效提高再热蒸汽温度。通过锅炉热力计算和数值模拟相结合的方法研究烟气再循环对"W"型火焰燃烧锅炉燃烧、经济性的影响,制定了从省煤器出口引出烟气送入SOFA+贴壁风喷口的烟气再循环改造方案。改造后再热汽温可提高至541℃,机组煤耗可降低0.73 g/(kW·h),年节约标煤量1084 t,为同类型机组开展再热汽温提效改造提供参考。     

1000 MW超超临界二次再热塔式锅炉运行优化研究

为解决超超临界二次再热塔式锅炉主蒸汽和一、二次再热蒸汽温度低,飞灰含碳量高等问题,以某1 000 MW超超临界二次再热塔式锅炉为例进行试验研究,结果表明：磨煤机组合和运行O₂是影响蒸汽温度的重要因素;烟气再循环可有效提高蒸汽温度,但烟气再循环量过大,易造成着火不稳;通过调整燃烧器热负荷均匀性、燃尽风配风、烟气挡板、煤粉细度、吹灰等优化手段,降低了飞灰含碳量,提高了主蒸汽和一、二次再热蒸汽温度和锅炉效率,有利于机组运行的安全性和经济性。     

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。     

1 000 MW二次再热机组主机参数选择

通过对1 000MW二次再热机组技术参数研究,确定了其技术参数:主蒸汽压力为31MPa,主蒸汽温度为600℃,一次再热蒸汽温度为620℃,二次再热蒸汽温度为620℃。1 000MW二次再热机组在现有一次再热机组技术基础上可降低发电煤耗14~16g/(kW·h),但投资略高,投资方可进行经济技术比较后确定主机型。     

热一次风蒸汽加热器在褐煤炉上的应用研究

针对中速磨磨制高水分褐煤出力不足的问题,开发了热一次风蒸汽加热系统以提高热一次风温度,大唐国际锡林浩特电厂两台660 MW超超临界对冲锅炉的运行情况证明了热一次风加热器能够解决此问题,配备热一次风蒸汽加热系统后锅炉效率高.     

某600 MW凝汽机组供热改造方案热经济性分析

通过建立基于热平衡法的热力分析模型,对某600 MW凝汽式汽轮发电机组的抽汽供热改造方案进行了热经济性分析。计算了非供热工况、再热冷段抽汽供热工况、再热热段抽汽供热工况下机组的发电功率、热耗率、发电煤耗率等指标,并对比了不同供热工况、不同供热抽汽流量下机组的热性能。研究结果表明:该机组采用再热蒸汽供热,热经济性好,且在最大供热抽汽流量运行时发电煤耗率最低;相比于再热热段抽汽供热方案,再热冷段抽汽供热方案的发电功率和发电煤耗率较大。     

低氮燃烧器优化研究

大唐长春第二热电有限责任公司对一期1号机组进行低氮燃烧器改造。燃烧器投产运行后存在燃烧不稳定、不充分情况,导致飞灰含渣量、炉渣含碳量偏高,一次风速偏高。火焰中心上移导致水冷壁超温、再热蒸汽温度偏高,促使减温水投入量达到最大值,严重影响了锅炉安全经济运行。通过分析机组主要参数,制定调整燃烧器喷口下倾角、接引三次风管道、降低一次风速等优化方法,解决了再热蒸汽温度偏高,一次风速过高,飞灰、大渣含碳量高等问题。     

再热汽温为623℃的再热器管壁温度优化调整

本文以设计再热蒸汽温度为623℃的1台660 MW机组、1台1 000 MW机组和1台1 000 MW二次再热机组为研究对象,综合分析了造成再热蒸汽温度偏低的原因,并有针对性地进行了优化调整。优化后,再热蒸汽温度均有较大程度的提升,660 MW机组和1 000 MW一次再热机组再热蒸汽温度分别由调整前的609.0℃和599.8℃提高至618.0℃和619.8℃,1 000 MW二次再热机组高/低压高温再热蒸汽温度分别由调整前的603.4℃和601.4℃提高至612.5℃和612.7℃;同时,末级再热器管壁温度高低点的偏差也有所降低。该研究结果可为同类型机组再热器管壁温度的优化调整提供参考。     

空预器冷端再热防堵技术的数值模拟研究及应用

为了解决空预器堵塞问题，确定了以热二次风为热源的冷端再热防堵方案，其中再热分仓设置在二次风侧与烟气侧之间。搭建了空预器冷端再热数值计算模型，对50%BMCR工况下的冷端再热参数进行了数值模拟验证，并进行了实际改造应用。数值计算结果表明：50%BMCR工况下，再热风量为80 t/h时，可保证空预器再热分仓温度稳定在200℃以上，进而抑制硫酸氢铵沉积。实际应用结果表明：改造后，空预器差压可以长期维持1.0 kPa以下，同时降低排烟温度3～5℃,提高的一次风温、二次风温分别为2℃和3℃,提高了机组运行的经济性。     

超超临界1000MW二次再热机组自启停控制系统设计方案与实现

介绍了泰州3号超超临界1 000 MW二次再热机组自启停控制系统(APS)的设计方案和体系结构,从分散控制系统(DCS)软硬件、设备驱动级逻辑、标准顺序控制逻辑、人机接口4个方面给出了在DCS中实现APS的基本过程和关键点,指出了二次再热机组APS设计的难点在于过热蒸汽温度、一次再热蒸汽温度、二次再热蒸汽温度的控制和三级旁路在机组启停时的控制,给出了实现二次再热机组APS的蒸汽温度控制和旁路控制的全过程自动方案。应用结果表明,APS的投运使机组整套启动时间大为缩短,降低了厂用电率,提高了经济效益,其中断点的设置、蒸汽温度控制、旁路控制方法对其他二次再热机组APS的设计具有重要的参考价值。     

燃煤电站一次风加热流程优化的高效集成系统性能分析

在常规燃煤电站机组中,一次风加热流程和尾部烟道低温烟气换热流程存在数量可观的可用能损失和较大的优化利用空间,为减小系统换热过程的不可逆损失,该文提出基于一次风加热流程优化的高效集成系统,预干燥进入制粉系统的较高水分原煤,降低一次风的吸热量,在此基础上利用两级蒸汽加热器分级加热一次风,同时优化低温烟气换热流程,回收低温烟气余热,可大幅提高机组出功。该文以国内某典型1000MW超超临界燃煤机组为案例,针对一次风加热流程优化的高效集成系统的换热过程以及能量分配进行了热力计算,并对系统做了技术经济性分析。研究结果表明,原煤水分由18.1%干燥至8%的情况下,一次风流程-损失大幅下降,锅炉有效利用热量显著提高,机组功率增加27.6MW,发电煤耗率降低6.7g/(k W·h),烟气的酸露点温度和空气预热器的换热面积均有一定程度下降,机组运行经济性与安全性均得到一定的提升,年增加净收益可达1129.4万元。     

宽负荷下灵活二次再热超超临界锅炉调温特性研究

建立了二次再热锅炉的分室热力计算模型,并通过炉内高温受热面的对流传热量对炉膛出口烟气温度计算式进行修正,以国内某660 MW二次再热锅炉对模型进行验证。利用模型分别研究了摆动燃烧器、烟气挡板调节及烟气再循环对主汽温、一次和二次再热汽温的影响,得到了3种蒸汽的温度随不同调温方式变化的特性曲线。结果表明：主汽温对烟气再循环率的变化较敏感,烟气再循环率每增加1%,主汽温降低0.8℃;再热蒸汽温度对烟气挡板调节较敏感,前烟井挡板开度每增加1%,一次再热蒸汽温度上升1℃,二次再热蒸汽温度降低1.7℃。     

600MW亚临界空冷机组节能潜力分析

针对某600 MW亚临界空冷机组实际供电煤耗率偏高的现状,从机组锅炉、汽轮机两大部分进行了能效诊断,并诊断出机组供电煤耗实际值较供电煤耗设计值偏高的主要原因。借助EBSILION模拟软件,计算发现100%THA工况下低压缸相对内效率较设计值偏低,因此导致供电煤耗率有所增加。同时,又针对机组特点,提出了电动泵改汽动泵、提高主再热蒸汽温度的节能措施,并详细分析了两种节能措施对机组设计工况特性的影响。研究结果表明:在100%~40%THA不同工况下,同时进行电动泵改汽动泵以及提高主再热蒸汽温度后,机组发电功率增加,且供电煤耗率下降明显,两种改造措施所带来的节能效果非常显著。     

600MW亚临界锅炉低温过热器改造提高再热蒸汽温度研究

某电厂4号锅炉低负荷时再热蒸汽温度较低,严重影响机组经济性。由于过热蒸汽超温影响再热蒸汽温度调节,低温过热器割管改造后,过热蒸汽超温的问题得到缓解,汽轮机恢复正常滑压曲线运行。通过上摆燃烧器喷嘴,投运上层磨煤机等调节手段,可提高再热蒸汽温度12～18℃,再热蒸汽温度低的问题得到明显改善。     

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。     

670 MW燃煤机组耦合熔盐储能系统方案设计及性能分析

为应对新能源发电机组的反调峰特性对电网平稳运行带来的挑战,煤电机组急需提高灵活性运行和深度调峰能力。针对某670 MW一次再热机组,设计了利用蒸汽引射器调配再热器蒸汽入口流量等9种储-释能方案,基于Ebsilon软件建立热力仿真模型并对耦合系统的各项性能进行了分析。研究结果显示：所有方案均能有效拓宽机组的调峰区间;储热时相同调峰深度下抽汽储热方式的热经济性优于电加热储热,集成蒸汽引射器调配抽汽补偿再热入口流量的储热方案可以有效地解决大量抽取主蒸汽带来的再热器超温问题;释热时高温熔盐加热高压给水可以获得更好的热经济效益;储-释热组合方案C1-S2表现出最好的经济性能,其向上调峰深度达到76.89 MW,循环热效率和?效率分别达到42.48%、41.31%。     

基于自适应Smith预估算法的再热蒸汽温度控制策略

华电宿州电厂超临界600 MW机组再热蒸汽温度主要由再热烟气调节挡板进行控制,在低温再热器出口管道上设置再热器微量喷水减温器,以防止再热蒸汽超温.由于再热蒸汽温度被控对象具有大滞后、大惯性的特点,且与锅炉燃烧率相耦合,原再热蒸汽温度控制策略不能适应机组变负荷、吹灰等扰动工况,再热烟气调节挡板震荡过调使机组主要参数波动.为此,采用自适应Smith预估算法补偿技术等,对原控制策略进行了优化,使得在机组变负荷过程中再热蒸汽温度偏差小于±10℃,机组稳态时再热蒸汽温度偏差小于±5 ℃,显著提高了机组再热蒸汽温度控制品质和抗干扰能力.