1000MW高超超临界二次再热系统优化

目前高效清洁的燃煤发电越来越受到高度重视。文中以1000MW常规超超临界二次再热机组为基础,提出一种蒸汽参数为35MPa/600/610/610的1000MW高超超临界二次再热机组的热力系统方案,通过计算比较1000MW高超超临界二次再热机组的热力系统比常规超超临界二次再热机组,热效率提高0.92%。针对该机组回热抽汽过热度高,在传热过程中损失大,提出2种方案:采用外置式蒸汽冷却器系统和采用回热式汽轮机系统,对2种方案进行研究比较。结果表明:外置式蒸汽冷却器系统和回热式汽轮机系统比高超超临界二次再热机组发电效率增加0.34%和1.87%。采用回热式汽轮机系统最高发电效率能到达48.84%,节能效果显著。     

BEST热力系统焓升分配和再热蒸汽压力优化

为研究反压力抽汽式汽轮机(BEST)热力系统与常规热力系统的区别,基于某超超临界1 000MW二次再热机组的设计计算,采用EBSILON软件建立其热力系统模型;分别采用遗传算法和枚举法对焓升分配和再热蒸汽压力进行优化计算,并对2种系统进行对比。结果表明,BEST热力系统大幅度降低了抽汽过热度,降低了再热蒸汽的高过热度对回热系统的影响,使回热焓升的分配更加均匀;由于系统循环特性的变化,BEST系统中一部分蒸汽不进入再热器,从而使最佳再热蒸汽压力高于常规系统。     

超超临界二次再热机组节能优化探讨

针对超超临界二次再热机组节能方向进行研究,通过合理的节能优化及对比方案设计,提高机组循环热效率,降低燃煤消耗,达到节能降耗的目的。从传统回热抽汽方案入手,通过设置冷却器、增加回热级数等方法设计出新方案,对不同的节能优化方案进行性能、投资等对比分析,最终确定最佳方案。经过一系列的研究设计表明,对于超超临界二次再热的机组,可以采取以下手段提高机组发电效率:一是增加外置式蒸汽冷却器,充分利用抽汽段的过热度;二是增加抽汽回热级数,合理分配各级焓降。经过上述节能优化改造技术,机组发电效率提升1.6%,供电煤耗降低6.6 g/kWh,取得不错的节能效果。     

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1000MW机组设置外置蒸汽冷却器的热经济性分析

针对某超超临界1000 MW机组,提出了采用串联外置式蒸汽冷却器利用第3级抽汽过热度提高锅炉给水温度的方案.基于热力系统矩阵分析法,对该方案进行了热经济性分析.分析表明,设置外置式蒸汽冷却器可提高锅炉给水温度4.9℃,汽轮机绝对内效率相对设置前提高了0.24％,降低发电标准煤耗率约0.65 g/(kW· h),经济效益显著.     

二次再热机组回热抽汽过热能量回收节能潜力分析

再热对给水回热效果有削弱作用,二次再热机组的蒸汽过热度较大,造成的回热过程不可逆损失也更大。分析大过热度回热系统抽汽参数可知,这些过热能量可回收用于锅炉工质和送风加热过程,从而等效降低蒸汽循环吸热量,提高系统效率。为此,本文结合某660 MW二次再热机组,基于热平衡计算模型和?分析模型,对抽汽过热能量回收的节能潜力展开定量研究。结果表明:该机组第5级—第10级加热器抽汽过热度很大,达118~311℃,将这些加热器过热能量全部回收用于锅炉本体,节煤量可达3.59 g/(k W·h);通过抽汽过热能量回收,可提高第5级—第10级加热器的?效率。此外,对过热能量回收系统进行了初步设计,为二次再热机组的系统构型优化提供依据。     

1030MW机组给水系统优化经济性分析

针对传统回热系统传热温差较大的问题,提出了对再热后第一级抽汽设置外置式蒸汽冷却器的方案。以国内某超超临界机组为对象,采用等效焓降法对其进行了热经济性分析。结果表明,设置蒸汽冷却器后,机组热经济性提高非常明显,在低负荷下尤为显著,降低煤耗达到1.88g/(k W·h)。所建分析方法可为研究同类型机组节能改造提供借鉴作用。     

二次再热机组双机回热系统热力性能分析

针对我国二次再热机组回热系统不可逆换热损失大等问题,在典型二次再热机组热力系统分析的基础上,重点分析了新型双机回热系统的热力性能,并将其与无前置蒸汽冷却器(蒸冷器)方案和增设前置蒸冷器方案进行了比较研究。结果表明,前置蒸冷器方案虽然可以降低2、4号高压加热器(高加)的过热度,但本质却是将其不可逆损失转移到了前置蒸冷器中,整个回热系统的?损降低有限。双机回热方案可以改善整个给水系统和除氧器的换热效果,显著降低2—4号高加以及除氧器的抽汽过热度,上述设备?效率均达到0.96以上,总?损比无前置蒸冷器方案降低了53%,比增设前置蒸冷器方案降低了51%。研究结果可为后续提高二次再热回热系统换热质量和机组性能提供借鉴。     

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％.     

1000MW二次再热汽轮机带外置蒸冷器方案能损分析

外置蒸汽冷却器在高参数大容量再热机组中能充分利用回热抽汽的过热度,同时提高给水温度,从而提高循环效率。针对某1 000 MW二次再热项目,采用能级效率法对其带两级外置蒸汽冷却器方案的THA、TMCR、VWO、75%THA、50%THA等五个工况进行了能损分析,并与其常规方案的能损进行了比较。结果表明:带外置蒸汽冷却器方案热耗的收益主要来自辅汽能损部分,且两级外置蒸汽冷却器能降低600℃热力系统热耗约27kJ/(kW·h)。     

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。     

超超临界二次再热汽轮机保护系统研究

超超临界二次再热机组进汽参数为31MPa/610℃,共有5个汽缸,系统复杂,因此对汽轮机控制系统和保护系统提出更高的要求。介绍了超超临界二次再热机组热力系统,详细阐述了二次再热汽轮机保护系统超速保护系统、主保护逻辑、主保护回路及ETS保护跳闸回路图。结合机组实际调试的过程,找出系统中存在的缺陷,提出相应的修改方案,以提高机组保护的可靠性。     

再热机组热力循环效果的评价及其算法研究

该文基于循环复合的概念，针对末级加热器疏水排入凝汽器造成的附加的附加冷源损失的情况，修改了传统回热作功与回热作功比的定义，从而保证了回热作功比与再热机组效率之间确定的对应关系；文中区别再热与非再热机组不同的蒸汽动力循环特征，分别提出了新的回热作功比和汽机内效率的计算模型，使回热作功比成为独立衡量热力系统回热效果的一个新的指标；热力系统中，抽汽压降、加热器的端差以及疏水温度的变大，均造成抽汽热量不能充分用于本级给水的加热，降低了回热效果，这种影响可以用回热作功比的变化来描述，算例表明新模型可以用于再热机组热力系统节能改造的方案论证，而回热作功比亦可用来定量评价热力系统的改造效果。     

二次再热机组的热耗变换系数和汽耗变换系数

热耗变换系数和汽耗变换系数是反映抽汽品质的重要参数，便于分析定功率下机组的特点。文中给出了二次再热机组热力系统的矩阵热平衡方程，对其填写规则进行了阐述。提出了二次再热机组热力系统的热耗变换系数、汽耗变换系数、抽汽效率和等效热降的数学表达式。对二次再热机组抽汽间相互作用的特性进行了分析。以某二次再热机组为例，对以上4个参数进行了计算，计算结果不仅证明了hM=hi/ξi和dM=ki/Hi0，而且也说明主循环效率和汽耗率只和热力系统的节点参数有关。通过对计算结果进行分析，发现热耗变换系数随抽汽级数由高压级到低压级逐渐减小。     

百万等级超超临界二次再热机组整体经济性研究

本文对百万等级超超临界二次再热机组的整体经济性进行研究,通过对影响整体经济性的各个因素的分析,结合一次再热、二次再热机组实例,定量分析机组经济性的差别,并根据实例机组性能考核试验结果,对二次再热机组实际性能进行了评判。研究结果表明:已投产的百万等级超超临界二次再热机组,除二次再热热力循环本身及参数的优势外,还在回热系统设计、降低管道压损、烟气余热回收利用、提高锅炉热效率、降低厂用电率等方面采取了一系列优化措施,这些因素共同作用使百万等级二次再热机组供电煤耗率设计值较一次再热机组降低了约5.7%;采用二次再热、蒸汽参数提升和回热系统优化大幅降低了机组热耗率,是二次再热机组整体经济性提升的主要原因;国内已投产的百万等级超超临界二次再热机组整体经济性满足设计要求,达到了目前燃煤机组的最高水平。     

高温熔盐储能提高二次再热机组灵活性研究

针对某660MW超超临界二次再热机组,提出通过一次和二次高再冷段抽汽高温熔盐储能和高温熔盐换热器替代高压加热器的放热来提高二次再热机组运行灵活性方案。论文模拟仿真了高温熔盐储能系统在100%THA工况储热和放热过程对二次再热机组锅炉和汽轮机负荷响应特性,以及系统的热力性能变化。研究结果表明,储热过程能够提高的最大调峰量为6.82%Pe,负荷相应时间缩短600s;放热过程最大调峰量为1.82%Pe,负荷相应时间缩短1800s,能够有效改善二次再热机组响应速度。在储热和释热过程中,100%THA过程中,蓄热过程中的爬坡率为6.82%Pe,而在热释放过程中的爬坡率为1.82%Pe,分别显著提高了机组负荷爬坡率。研究结果表明,高温熔盐蓄热系统可以提高二次再热机组对电网负荷相应速率。     

二次再热超临界机组热力系统经济性定量分析方法

该文针对二次再热超临界机组采用了二次再热和高低压加热器回热抽汽均设有外置蒸汽冷却器进行过热度跨级利用的特点，基于等效热降理论，经过严格的理论分析和数学推导，得出了各加热器名义和真实抽汽等效热降及抽汽效率的计算方法，给出了二次再热超临界机组热力系统经济性的局部定量分析法则，形成了一套完整的经济性定量计算方法。利用该模型仅用3个公式即可以方便、快捷、准确地计算出热力系统发生局部调整和变化时机组经济性指标的变化，为此类机组的经济性分析和节能诊断提供了一种简捷、准确的定量方法。并通过实例计算验证了该模型的可行性和准确性。     

I000MW二次再热超超临界机组技术特点及经济性

简要介绍了火力发电厂二次再热机组的发展情况,并以1000MW容量为例,从机组的参数选择、主机、主要热力系统三方面阐述了二次再热超超临界机组技术的特点,并从煤耗和投资的变化两方面对1000MW：次再热机组与一次再热机组的经济性进行了比较,对二次再热技术的应用提出了建议。     

等效热降法的改进计算方法

目前采用的汽轮机理想循环热效率受到相对内效率影响而不能准确反映汽轮机热力系统运行经济状态。同时，等效热降法计算中需要预先已知汽轮机排汽焓及回热抽汽状态点的焓值，而凝汽式汽轮机排汽焓及处于湿蒸汽区回热抽汽点焓值不能准确确定，从而导致等效热降法计算结果产生误差。针对上述问题，文中首先对理想循环热效率的定义方法进行了改进。然后，基于改进的理想循环热效率，提出了等效热降法的改进算法。该方法利用蒸汽等熵膨胀过程来确定等效热降，不仅避开了求解汽轮机排汽焓的难题，而且还可以分析引起热力系统经济性降低的原因和部位，从而为汽轮机热力系统经济性诊断提供了依据。通过与常规等效热降法计算结果的对比，证明了该改进方法的正确性。     

二次再热超临界机组热力系统的三系数线性分析法

由于采用二次再热和过热度跨级利用措施，当热力系统发生局部调整和变化时，二次再热超临界机组的锅炉吸热量、汽轮机功率及凝汽器放热量均会发生相应的复杂变化。为了简化二次再热超临界机组热力系统的节能分析，通过严格的数学分析，用吸热系数、作功系数及放热系数3个基本的加热器系统参数概括了纯热量吸入时锅炉吸热量、汽轮机功率及凝汽器放热量的变化规律，并在此基础上提出了二次再热超临界机组节能分析的通用线性法则。运用该法则不但可以方便、快捷、准确地计算出热力系统发生局部调整和变化时锅炉吸热量、汽轮机功率及凝汽器放热量的变化量，而且还可以进一步计算出此时机组汽耗率、煤耗率及循环热效率的相应变化，大大简化了二次再热超临界机组热力系统的节能分析和计算。