1000 MW ultra-supercritical turbine steam parameter optimization

The 2 × 1000 MW ultra-supercritical steam turbine of Shanghai Waigaoqiao Phase III project, which uses grid frequency regulation and overload control through an overload valve, is manufactured by Shanghai Turbine Company using Siemens technology. Through optimization, the steam pressure is regarded as the criterion between constant pressure and sliding pressure operation. At high circulating water temperature, the turbine overload valve is kept closed when the unit load is lower than 1000 MW while at other circulating water temperatures the turbine can run in sliding pressure operation when the unit load is higher than 1000 MW and the pressure is lower than 27 MPa This increases the unit operation efficiency. The 3D bending technology in the critical piping helps to reduce the project investment and minimize the reheat system pressure drop which improves the unit operation efficiency and safety. By choosing lower circulating water design temperature and by setting the individual Boiler Feedwater Turbine condenser to reduce the exhaust steam flow and the heat load to the main condenser, the unit average back pressure and the terminal temperature difference are minimized. Therefore, the unit heat efficiency is increased.     

补汽调节阀技术在百万千瓦全周进汽汽轮机中的应用

全周进汽的运行模式可提高百万千瓦超超临界汽轮机的经济性及安全可靠性。环保及节燃料消耗要求进一步提高所有运行工况的效率。本文介绍一种补汽阀技术,即在原两个主调节阀基础上再增加一个附加的补汽调节阀,可提高额定负荷工况的进汽压力,并使机组在没有节流损失条件下具备快速的调频能力。补汽阀是一项提高机组调频灵活性、提高效率和可靠性的成熟技术。本文还详细介绍了补汽阀的特点,提供了补汽阀的经济分析数据。     

上汽-西门子超超临界1000MW汽轮机的优化运行

为了提高上汽-西门子超超临界1 000MW汽轮机的运行性能,进行了汽轮机高、中、低压缸通流效率变化特性试验,并以试验结果分析为基础,针对性地开展了机组运行优化研究.通过汽轮机进汽端不同滑压方式的试验比较,确定了机组滑压优化控制曲线,降低了汽轮机高压调门的节流损失;通过开发基于SIS平台的冷端优化管理系统,指导运行人员按照收益与成本比较排序结果来确定循环水泵等冷端设备的优化运行方式,实现了冷端运行效益的最大化;针对汽轮机第六级抽汽的2根管道存在温度偏差的问题,在管道外壁加装了隔热套,将管内蒸汽温度提高10K以上,消除了管内积水隐患.在试点1 000MW汽轮机上的实际应用结果表明:这些优化改进措施的实施不同程度地提高了机组运行的安全性与经济性.     

200MW汽轮机多背压运行的热经济性分析

通过对某200MW汽轮机采用三背压凝汽器运行相对于单压运行的凝结水温度,1号低压加热器抽汽量,各排汽缸最末级相对内效率及整机功率的变化情况的计算,定量分析了20MW汽轮机采用三背压运行的经济性,并给出了200MW汽轮机采用三背压运行冷却水温应满足的条件。     

630MW亚临界机组宽度滑压运行优化试验研究

介绍了某电厂630MW亚临界汽轮机组基于阀点滑压运行优化的试验情况,提出“宽度滑压优化”的概念,即在5个常规负荷点(535MW、473MW、410MW、347MW和300MW)基础上,增加目前省电网调度对600MW容量等级机组要求的深度调峰下限负荷点(240MW)。通过不同负荷不同运行方式下的滑压比对试验,发现高压缸效率、高排汽温等指标参数的变化规律,确定调峰范围内最优的机组运行方式,同时也获得优化后的滑压运行曲线,并给出了滑压曲线背压项修正公式。与原滑压曲线相比,优化后滑压曲线尤其在深度调峰下限负荷中的应用有效地降低了机组发电热耗率和供电煤耗率,提高了机组运行的经济性和调峰性能。     

循环水泵在线优化运行

以某厂110MW机组为例,通过凝汽器和汽轮机的变工况计算,在线给出了机组在不同主汽流量和循环水进水温度下可操作性较强的循环水泵最佳运行方式以及与此方式对应的最佳真空。     

考虑真空泵汽蚀特性的300MW汽轮机凝汽器特性曲线

现有的300MW机组凝汽器特性曲线没有考虑到水环真空泵汽蚀特性对凝汽器运行特性的影响,不能准确反映凝汽器的运行状态。文中首先对300MW机组凝汽器水环真空泵的汽蚀特性进行了分析,并给出了汽蚀的判断方法以及汽蚀余量的表达式。然后,以国产引进型300MW汽轮机凝汽器为例,计算汽轮机负荷及冷却水温度对水环真空泵汽蚀余量的影响。最后,给出了考虑水环真空泵汽蚀特性后的300MW机组凝汽器特性曲线及其绘制方法,该曲线能较准确地反映凝汽器的运行特性。     

新型超临界350MW双抽凝汽式汽轮机设计特点

介绍了上海汽轮机厂最新研制的超临界350 MW三缸两排汽双抽凝汽式汽轮机的总体方案和主要的设计特点,包括总体布置、轴系设计、滑销系统、反流双抽中压模块、一键启停技术应用、整体发运技术应用等。机组采用了较多的创新设计,可以提供大流量的可调整工业抽汽和可调整采暖抽汽。在机组效率提升和运行自动化程度提升的同时,还满足10年大修期要求,显著减小了机组安装和维护的工作量。     

300MW 汽轮机组不同运行方式比较

针对300MW机组编写了汽轮机定压运行和滑压运行的变工况热力计算程序,利用程序计算出了在定压运行和滑压运行方式下调节阀门压损、高压缸排汽温度、调节级相对内效率、给水泵耗功、热耗率、理想循环效率等各项指标。通过对上述各项指标的分析比较,得到了机组滑压运行的最佳运行方式,进而确定了机组滑压运行的负荷区域,并分析了滑压运行对机组安全性的影响。     

上汽-西门子型百万千瓦超超临界汽轮机

介绍了上海汽轮机有限公司1000MW超超临界汽轮机的技术特点。通过采用高温材料、大容量单轴汽轮机模块以及一系列独特结构和先进技术,使机组的经济性和安全可靠性达到世界先进水平。该机组还能满足今后更高参数、更低背压、空冷、热电联供等不同超超临界电厂的要求,在我国高效洁净燃煤发电领域具有广阔的发展前景。     

超临界600MW汽轮机运行优化研究

针对目前600MW汽轮机在我国电网中需参与调峰,提出了用顺序阀配汽方式替代原复合配汽方式的方案,并优化机组滑压运行曲线,使汽轮机在只修改DEH逻辑和锅炉滑压压力的前提下,提高超临界600MW汽轮机在部分负荷下的实际运行经济性。通过在多个电厂实施运行优化试验,获得了满意的效果。     

考虑凝汽器压力的火电厂循泵出口阀启闭规律优化

当火电厂循环冷却水系统中发生水力瞬变时,凝汽器可能出现冷却水失水现象,这将导致凝汽器压力增高,从而影响汽轮机组运行的稳定性及安全性。循泵出口阀启闭规律的优化设定对凝汽器最大失水量能起到一定的控制作用。本文提出水力过渡过程计算结合凝汽器变工况计算的方法来优化设定阀门规律。经应用于300MW汽轮机组实例表明,采用该法确定的最优规律,凝汽器最小过流量从1.991m3/s增加到2.271m3/s,凝汽器最大压力从22.111kPa降低为16.911kPa。这样既能保证循环水系统的水力安全,又考虑了瞬变过程中凝汽器的动态特性,有利于汽轮机组的安全稳定运行。     

洛阳石化炼油装置节能潜力分析及优化措施

对洛阳石化炼油装置节能潜力进行了分析,并针对电、蒸汽和燃料气三项节能重点制定了优化措施。节约燃料气的措施为:优化常减压换热网络;连续重整扩能消缺改造,停运制氢装置;降低加热炉排烟温度,提高加热炉整体效率;更换高活性催化剂,降低加氢反应温度。节约电的措施为:对催化裂化装置烟机及再生器旋分器进行检修改造,提高烟机效率;负荷富裕的往复式压缩机增设无级气量调节系统;更换高能耗变压器,降低无功损耗;对部分能力过剩的机泵进行节能改造。节约蒸汽的措施为:气分装置取消蒸汽;焦化装置大吹汽改用凝结水;关闭蜡油加氢装置循环氢压缩机反飞动阀;整合乙醇胺溶剂系统;优化蒸汽管网运行,停用部分蒸汽线。措施实施后,洛阳石化每年可节约燃料13705t,节约用电21786MW·h,节约蒸汽150800t,综合能耗实现57.87kg标油/t原油的目标。     

Optimization of turbine cold-end system based on BP neural network and genetic algorithm

The operation condition of the cold-end system of a steam turbine has a direct impact on the economy and security of the unit as it is an indispensible auxiliary system of the thermal power unit. Many factors influence the cold-end operation of a steam turbine; therefore, the operation mode needs to be optimized. The optimization analysis of a 1000 MW ultra-supercritical (USC) unit, the turbine cold-end system, was performed utilizing the back propagation (BP) neural network method with genetic algorithm (GA) optimization analysis. The optimized condenser pressure under different conditions was obtained, and it turned out that the optimized parameters were of significance to the performance and economic operation of the system.     

Exergy analysis of a coal‐based 210 MW thermal power plant

In the present work, exergy analysis of a coal‐based thermal power plant is done using the design data from a 210 MW thermal power plant under operation in India. The entire plant cycle is split up into three zones for the analysis: (1) only the turbo‐generator with its inlets and outlets, (2) turbo‐generator, condenser, feed pumps and the regenerative heaters, (3) the entire cycle with boiler, turbo‐generator, condenser, feed pumps, regenerative heaters and the plant auxiliaries. It helps to find out the contributions of different parts of the plant towards exergy destruction. The exergy efficiency is calculated using the operating data from the plant at different conditions, viz. at different loads, different condenser pressures, with and without regenerative heaters and with different settings of the turbine governing. The load variation is studied with the data at 100, 75, 60 and 40% of full load. Effects of two different condenser pressures, i.e. 76 and 89 mmHg (abs.), are studied. Effect of regeneration on exergy efficiency is studied by successively removing the high pressure regenerative heaters out of operation. The turbine governing system has been kept at constant pressure and sliding pressure modes to study their effects. It is observed that the major source of irreversibility in the power cycle is the boiler, which contributes to an exergy destruction of the order of 60%. Part load operation increases the irreversibilities in the cycle and the effect is more pronounced with the reduction of the load. Increase in the condenser back pressure decreases the exergy efficiency. Successive withdrawal of the high pressure heaters show a gradual increment in the exergy efficiency for the control volume excluding the boiler, while a decrease in exergy efficiency when the whole plant including the boiler is considered. Keeping the main steam pressure before the turbine control valves in sliding mode improves the exergy efficiencies in case of part load operation. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

带高压一级旁路的1000MW汽轮机不设高排逆止门的布置改进

论述了采用高压缸启动方式的带高压一级旁路的1000MW超超临界汽轮机不设高排逆止门的依据及其防止汽轮机甩负荷超速、高缸超温与进水的方法:一是在高压导汽管上加装通风阀,二是在冷再管上加装通往凝汽器的排汽管,三是在冷再管的低位加装能显示水位、自动报警及自动疏水的疏水罐。这种设计布置是带有高排逆止门原设计的改进。根据改进结果,可以得出具有防止汽机甩负荷超速、防止空转时汽机高压部件过热、防止汽机进水的完善功能,达到系统简单、安全适用、减少投资目的的结论。     

国产600MW汽轮机单顺阀滑压运行特性试验研究

基于现场试验,对某国产600MW汽轮机分别在单阀和顺序阀运行模式下滑压运行特性进行了研究,并对两种运行模式下的经济性进行了分析比较.结果表明,单阀模式与顺阀模式相比,由于配汽均衡,使调节级汽温、高压缸汽缸保持较高的温度水平并且加热均匀,温差较小,随负荷变化也不敏感,转子与汽缸的膨胀更趋于一致;经济方面,单阀运行高压缸相对内效率较低.文章的研究结果对进一步开展相关工作打下基础.     

大流量抽汽工况下汽轮机运行方式综合优化策略

针对混合阀方式运行的东汽(东方汽轮机有限公司,"简称东汽")超临界600 MW机组,提出了一种在大流量抽汽工况下的进汽方式综合优化策略。首先,针对机组低负荷三阀节流问题,将机组高调门进汽方式改为正常顺序阀模式;然后,针对机组以负荷为自变量的滑压运行曲线的弊端,设计了考虑抽汽量和抽汽位置的三维滑压运行方案;最后,给出了机组DEH阀门管理中没有切换功能条件下的配汽规律实现策略,形成了多抽汽参数进行实时修正的三维滑压曲线的二维DCS实现策略。实际应用效果验证了该综合优化策略的有效性及推广价值。     

基于EEDM方程凝汽式机组背压与功率微增关系研究

电厂实际运行中,汽轮机背压对热经济性的影响非常大。以汽轮机和凝汽器变工况理论为基础,结合EEDM方程,用MATLAB编程,能够准确、快速地得出背压变化与机组热经济性的微增关系曲线,对机组运行和节能分析都具有重要意义。     

OVATION系统在超超临界机组控制中的应用

介绍了艾默生OVATION系统在超超临界汽轮机机组控制中的开发情况.通过硬件、控制软件等方面的设计开发及调试,使基于OVATION硬件的DEH系统成功应用于上海汽轮机厂生产的1000 MW机组.试验结果表明,该系统的各项性能完全满足超超临界汽轮机的控制运行要求,对大型发电机组控制系统的一体化提供了便利,丰富了控制系统的硬件选型.