燃煤机组不同灵活性调节方案参与一次调频过程的经济性分析

提高燃煤发电机组运行高效灵活性是提高电网运行安全性的有效手段。采用GSE软件搭建了660 MW超临界燃煤机组动态仿真模型,研究了一次调频过程中4种热力系统调节方案下的主要热经济性参数和蓄热量的动态特性,定义了一次调频过程的热经济性指标,最终分析了一次调频作用时间和调节方案对平均标准煤耗率差值的影响规律。研究表明：一次调频升负荷过程,4种不同调节方案中的汽轮机输出功率和发电厂总效率均迅速升高,而发电标准煤耗率规律正好相反;锅炉和汽轮机系统蓄热量降低是4种方案可以参与一次调频的本质原因;平均标准煤耗率差值的最小值为-22.15 g/（kW·h）,出现在高加抽汽节流方案下且一次调频作用时间为90 s。     

自动发电控制(AGC)在330MW机组上的运用与分析

本文就AGC功能在大唐鲁北发电厂330MW机组上的运用展开分析讨论,通过试验检验该机组负荷响应能力,保证机组在AGC功能试验过程中的最小变负荷速率、负荷响应的统计偏差和最大偏差满足要求。同时检验了该机组协调控制系统(CCS)的调节品质,保证机组在AGC功能试验过程中的主蒸汽压力、分离器出口过热度、主蒸汽温度、再热汽温度的统计偏差和最大偏差不超标。     

自动发电控制下的火电厂厂级负荷优化分配

为适应目前我国电网的调度模式,提出在自动发电控制(AGC)指令变动下的厂级负荷优化分配方法。以一个具有5台机组、总装机容量为1 200 MW的火电厂为运行单元,对其运行数据进行经济性计算,实时拟合出各机组煤耗特性曲线,建立在AGC指令下,厂级负荷优化分配的数学模型,并采用微粒群算法来解决动态负荷优化分配问题。最后给出了该电厂在满足不同的AGC指令下,非AGC机组进行负荷优化分配的供电煤耗率结果。计算结果表明,采用这种分配模型,可使全厂供电煤耗率减少0.2~0.4 g/(kW×h)。     

二次再热机组高效灵活发电创新理论与方法

为解决二次再热机组在频繁变负荷情况下经济性能偏低、灵活性较差等问题,研究了二次再热高效灵活发电创新理论和方法。基于单耗分析方法揭示了传统二次再热机组全工况能耗分布规律,并提出5种适应电网调峰要求的典型600 ℃等级及以上的先进二次再热超超临界燃煤发电系统,分别为集成回热式小汽机新型循环、机炉深度耦合集成新循环、采用新型CO₂工质的循环、带储能的二次再热循环系统以及太阳能热互补二次再热循环系统,阐述了各循环系统的集成思路、系统特点以及对提高机组经济性和灵活性的优势。结果表明：锅炉、汽轮机、回热加热器具有较大的节能潜力;优选的集成回热式汽轮机的二次再热循环系统发电效率比基准系统煤耗降低了2.15 g/（kW·h）;提出的采用机炉耦合技术的二次再热机组在THA工况下煤耗降低高达3.6 g/（kW·h）;采用CO₂工质的火电系统在变工况下依然具有较高的效率;带储能的二次再热循环系统具有较好的灵活性;太阳能热互补二次再热循环系统节能潜力显著,达到14.73 g/（kW·h）。     

660MW机组冷端建模与循环水系统瞬态优化运行

为研究燃煤机组变负荷瞬态过程中的能耗特性,探索机组瞬态运行过程中的节能空间,本文基于GSE软件搭建了某超临界660 MW燃煤机组动态仿真模型,并耦合电厂冷端动态仿真模型,最终完成了整个热力系统的仿真建模。在仿真模型的基础上,对机组在75%～100%THA负荷区间内变负荷过程中瞬态过程的能耗特性进行了研究。结果表明:机组变负荷过程中,存在最优切泵负荷点,使得机组在变负荷瞬态过程中供电煤耗率最小;研究范围内,不同负荷点切泵,最大标准煤耗率差值为0.14 g/(k W·h)。     

超超临界锅炉屏式过热器改造方案与校核计算结果分析

针对某电厂超超临界锅炉在中低负荷下存在水冷壁出口中间点温度过热度低的问题,从锅炉设计和实际运行结果分析出发,提出减小锅炉屏式过热器受热面面积的改造方案,并通过对改造前后的锅炉进行全面的热力校核计算,分析在不同负荷下屏式过热器面积减少量对煤耗、过热器各受热面进出口蒸汽温度、过热器减温水量以及高温过热器和再热器平均壁温的影响。计算结果表明:在不同负荷下随着屏式过热器面积减少量的增加,煤耗略有增加;过热器减温水量减少;水冷壁出口中间点温度呈先降低后升高的变化趋势;受热面中只有屏式和低温过热器进出口蒸汽温度发生了较大的变化;高温过热器和再热器平均壁温均升高,但增加幅度较小。因此,从热力计算分析结果来看,减少屏式过热器受热面面积虽然煤耗略有增加,但在减少量选取合适的情况下是可以达到提高水冷壁出口中间点温度的作用,从而提高机组运行安全性。     

蒸汽抽取位置对抽蒸汽干化污泥耦合发电机组影响

为了掌握蒸汽抽取位置对抽蒸汽干化污泥耦合发电燃煤机组运行参数的影响,针对某电厂300 MW等级燃煤机组,以能量守恒定律为基础,通过锅炉热力校核和机组热力系统计算分析了机组在BMCR、90%THA、75%THA、50%THA和30%THA工况下,从不同位置抽蒸汽干化污泥掺烧后的锅炉热效率、发电煤耗、燃煤量、烟气温度、烟气量及减温水量等参数的变化。结果表明:掺烧污泥会导致锅炉主要运行参数的恶化,变化幅度随着负荷的降低和湿污泥处理量的增加而增大;高负荷时从四抽抽汽对机组煤耗影响较小,中负荷从三抽抽汽对机组煤耗影响较小,低负荷只能选择再热器冷段作为抽汽点。     

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.     

凝结水节流技术在燃煤机组灵活性改造中的应用

介绍了基于先进控制技术的协调控制调频、凝结水节流调频、供热机组短期抽汽调频、凝汽器冷却工质背压调频等4种提高燃煤机组灵活性的策略,结合实际工作,将凝结水节流技术与某电厂原协调控制相结合并在现场应用。运行结果表明,系统整体运行稳定,机组负荷能够快速响应AGC指令变化,仅凝结水节流对负荷调节速率可增加1.6%Pe/min,25 s内快速跨出AGC调节死区,调节性能良好。经测算,机组平均调节性能综合指标提高约10%,降低煤耗约0.93 g/(kW·h),机组经济性提高,调峰能力增强。     

哈锅135 MW超高压锅炉再热器两种布置方式的对比

哈锅135 MW超高压锅炉再热器系统有两种布置方式:一种没有低温再热器出口集箱及末级再热器入口集箱;另一种是有低温再热器出口集箱及末级再热器入口集箱。前者可以减小再热器阻力,减少制造成本,减少工质流量侧偏差。     

火电厂保温超低散热技术研究

为减少火电厂管道散热损失,节能降耗,采用保温超低散热技术,计算主蒸汽管道保温结构外表面温度从50℃到30℃,保温厚度、减少的热量损失、投资增加值及投资回收年限,并以山东某电厂（2×1 000 MW）新建工程为例,比较了主蒸汽管道保温结构外表面温度为45℃和50℃时的保温投资,结果表明,将主蒸汽管道保温结构外表面温度从50℃降到45℃时,保温层材料体积将增加,增加投资约30万元,但可减少锅炉出口至汽轮机入口之间主蒸汽和再热蒸汽热段温降1～2℃,降低机组煤耗约0.6 g/（kW·h）,为电厂带来可观的经济效益。     

切向燃烧锅炉再热汽温偏差调整及分析

某电厂2号机组锅炉左右两侧再热汽温存在偏差,为防止再热器热段受热面管壁超温,运行人员需以高温侧为准,降低再热器蒸汽平均温度运行.这样保证了机组受热面的安全性,但降低了机组运行的经济性.文中分析了汽温偏差的形成原因,通过试验方法解决了再热汽温偏差问题.     

槽塔结合太阳能辅助燃煤发电机组性能分析

目前化石能源短缺,环境污染日益严重,太阳能作为一种清洁可再生的能源,以其储量巨大、便于获取、无污染的优势,获得广泛的关注和发展。以国内某1 000 MW 超超临界机组作为基准系统,提出了一种同时集成槽式、塔式太阳能集热子系统的新型太阳能辅助燃煤发电系统,分析了系统的节煤量、光电效率、锅炉热效率,同时对集成系统的经济成本进行了分析。结果表明：该新型集成系统比传统燃煤电站具有更好的热力学性能,可以最大限度地利用太阳能,THA工况下集成系统的节煤量约9 g/（kW·h）。随太阳能取代比例的增大,集成系统的光电效率最大为25.55%,太阳能侧平准化度电成本为0.81 元/（kW·h）,低于目前的纯光热电站上网电价1.15 元/（kW·h）,具有明显的经济优势。     

大型燃煤电站锅炉能效评价与节能分析

为了分析燃煤发电能量转化与传递过程中的能效情况,挖掘燃煤发电机组的节能减排潜力,利用热平衡和㶲平衡的对比分析,揭示燃煤发电过程热损失和㶲损失的内在联系,进而揭示燃煤发电过程节能潜力的分布情况。基于节能潜力分布情况,深入讨论采用空气分级提高热风温度、富氧燃烧、降低过量空气系数和提高主蒸汽/再热蒸汽参数等节能技术方案,以确定分别降低燃烧㶲损失、传热㶲损失以及其他主要㶲损失的效果。研究表明,提高热风温度、提高空气含氧量、提高主蒸汽/再热蒸汽温度、提高主蒸汽压力等方案,可分别降低燃煤发电机组供电煤耗6~9、6~10、11和5~12g/(kW·h),为燃煤发电节能减排技术的进一步发展指明方向。     

300MW锅炉再热汽温低的原因分析及改造

某电厂300 MW亚临界锅炉在汽轮机经过通流改造后,出现了低负荷时再热蒸汽温度偏低的现象,通过对再热蒸汽温度调整试验数据的分析,得到再热蒸汽入口温度与其设计值偏差较大是导致再热蒸汽温度偏低的主要原因。根据锅炉热平衡计算的结果,提出了再热器增容改造的3种方案,通过分析对比,选出了最优方案并进行改造。由锅炉改造后的性能试验看出改造效果良好,再热蒸汽温度有了明显的升高,达到了再热汽温541 ℃的要求。与此同时,电厂的经济效益也得到了显著提高。     

电站锅炉再热气温异常原因分级及解决方法

再热汽温异常是电站锅炉中较为普遍的现象。针对再热蒸汽压力低、比热容小、温度对吸热量变化敏感、再热蒸汽减温水量对机组经济性影响大的4个特点,分析了锅炉设计中再热器受热面为何采用负裕量布置和采用烟气侧调整手段调整再热汽温的原因,这也正是再热汽温易受煤种、燃烧方式、排汽温度等各种运行条件变化严重干扰的原因。对各种因素影响再热汽温的现象、规律、判定方法及相应对策进行了总结,强调了解决再热汽温问题先综合分析、再运行调整、然后进行受热面改造的顺序。针对再热器受热面改造的要求,总结了串联增加壁式再热器受热面、串联增加对流再热器和并联增加对流再热器受热面3种方式的优缺点,并指出并联增加对流再热器受热面具有更加明显的优势。可为分析和解决再热汽温问题提供全面借鉴经验。     

1 000 MW超超临界二次再热燃煤发电技术

为节约一次能源、加强环境保护、减少温室气体排放和提高机组的经济性,自主研发、自主设计、自主制造和自主建设了国电泰州电厂二期1 000 MW超超临界二次再热燃煤发电示范工程,介绍了机组总体技术方案,包括机组主机参数选择、锅炉与汽轮机研发,系统优化与节能减排集成,自动控制系统研究。机组投产后发电效率分别高达47.81%、47.95%,机组供电煤耗分别达到266.57 g/（kW·h）、265.75 g/（kW·h）,烟尘、SO₂、NO_x排放浓度在标准状态下分别低于5 mg/m³、35 mg/m³、50 mg/m³,达到并优于超低排放要求。示范工程的成功投产和稳定运行为中国开发更高参数、更高效率、更为清洁的燃煤发电技术奠定了基础,为建设同类机组积累了宝贵的经验,大幅提高了中国燃煤发电技术的国际竞争力。