超超临界二次再热机组塔式锅炉再热器管壁温度优化调整试验

在再热器管壁不超温的前提下提升再热蒸汽温度是当前的一项重大课题。本文以1 000 MW二次再热机组塔式锅炉为研究对象,阐述了在提升再热蒸汽温度的同时保证管壁不超温的优化调整思路,即将2层再循环烟气水平摆角由对冲布置调整至下层再循环烟气水平摆角正切最大、上层正切居中,燃尽风水平摆角由无序布置调整至对冲布置,磨煤机组合运行方式由ABCDEF方式运行调整至ABCDE方式运行。优化调整后,额定负荷下,高/低压再热蒸汽温度由调整前的603.4℃/601.4℃提高至612.5℃/612.7℃,提升效果明显。但受限于管屏间吸热偏差,两侧管壁温度均存在低值,壁温最高点和最低点偏差改善并不明显。建议采取节流圈或受热面改造的办法,增加壁温低点的吸热量或降低壁温高点的吸热量。     

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。     

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％.     

《热力发电》将于第8期推出二次再热技术专题敬请期待

正目前,世界范围内已有近60台二次再热机组投运,其中,我国华能安源发电有限公司2×660 MW、国电泰州发电有限公司2×1 000 MW、华能莱芜发电有限公司2×1 000 MW二次再热机组无论是机组容量、机组参数,还是机组效率均已达到国际先进水平。二次再热技术是现阶段超超临界燃煤发电的重要发展方向。为宣传和推广该领域的研究成果,《热力发电》将于第8期正式推出二次再热技术专题。     

一种百万超超临界机组二次再热汽温控制策略

在1 000 MW超超临界二次再热燃煤电厂中,再热蒸汽吸热比例占全部锅炉放热量较一次再热机组有所增加,再热蒸汽温度是否接近设计参数对整台机组热经济性尤为重要。本文依托上海锅炉厂二次再热百万等级锅炉工艺设计,分析燃烧器摆动角+烟道烟气挡板控制策略对二次再热机组再热蒸汽温度调节的作用。     

1000MW二次再热超超临界汽轮机启动方式和冲转参数的选择

相比一次再热,1 000 MW超超临界二次再热汽轮机启动面临系统复杂、启动参数更高等难点,结合某电厂1 000 MW二次再热机组生产调试过程中几次典型汽轮机启动,介绍该类型汽轮机机组在启动方式和参数控制上的优化调整。     

超超临界二次再热机组再热汽温的控制

以安源电厂660 MW超超临界二次再热机组为研究对象,通过对再热蒸汽温度各种调节手段的单一因素变化时的静态特性分析,提出了一、二次再热蒸汽温度的控制方案,现场运行情况表明,该控制方案能满足机组在全负荷及RB工况的运行要求。     

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。     

我国首台660MW超超临界二次再热机组——安源电厂1号机组首次并网发电

<正>2015年6月1日,我国首台660 MW超超临界二次再热机组——安源电厂新建工程1号机组首次并网成功,开始带负荷调试。安源电厂"上大压小"新建工程共计建设了2台660 MW超超临界二次再热机组,为江西省"十二五"重点工程。据悉,二次再热发电技术是《国家能源技术"十二五"规划》的重点攻关技术,对引领发电技术进步,提升我国电力制造业水平具有推动作用。据测算,二次再热机组热效率比常规一次再热机组高约2%,可实现二氧化碳减排约3.6%,具有效率高、能耗低等优     

二次再热塔式炉再热蒸汽调温方案设计研究

针对国电宿迁电厂二次再热塔式锅炉特点,研究660 MW超超临界二次再热塔式锅炉的再热器调温方式。通过分析二次再热锅炉再热器温度调节的难点,优化二次再热锅炉的结构及受热面设计,同时结合宿迁工程具有宽泛抽汽供热的需求,分析供热对再热器调温的影响。参考并对比国电泰州电厂二次再热锅炉的设计,提出适合工程实际的再热器调温方式。宿迁电厂在75%THA负荷以上运行时,通过燃烧器摆动及调节烟气挡板,再热蒸汽可达到额定汽温。在50%THA～75%THA负荷运行时,辅助以烟气再循环的调温方式以保证再热汽温达到额定值。烟气再循环采用抽取锅炉省煤器后的烟气。再热器调温方案的设计为同类型的二次再热机组提供参考和借鉴。     

单列高压加热器及蒸汽冷却器在二次再热机组中的应用

为了进一步提高发电机组热效率,大容量高参数的二次再热机组已在火电市场应运而生。在660 MW二次再热机组的回热系统中,常将加热器设置为单列布置,系统中包含了4台高压加热器及2台外置式蒸汽冷却器。现依据实例,从系统布置、性能计算、材料选取等方面,简述660 MW二次再热机组高压加热器及蒸汽冷却器的设计特点。     

特约主编寄语

正二次再热技术是现阶段超超临界燃煤发电的重要发展方向。与常见的一次再热相比,二次再热增加了1个再热过程,提高发电循环的平均吸热温度,从而提高发电效率。目前,世界范围内已有近60台二次再热机组投运。2015年华能安源发电有限责任公司2X660MW二次再热机组投产,同年国电泰州发电有限公司3号、华能莱芜发电有限公司6号1000MW二次再热机     

1000 MW二次再热机组高温蒸汽管道设计优化

由于超超临界1 000 MW二次再热机组的高温蒸汽管道初投资较一次再热机组高,管道规格应根据项目燃料成本、项目总投资中管道材料成本等因素优化选取。研究了燃料成本和管道材料价格对最佳设计流速的影响,为设计过程中优化选择二次再热机组主蒸汽和再热蒸汽管道规格提供了参考,从而实现电厂整个生命周期内效益的最大化。     

二次再热塔式锅炉再热蒸汽调温方式工程应用

为解决二次再热塔式锅炉再热蒸汽调温的技术难题,本文在介绍现有调温方式及特点的基础上,以某1 000 MW机组二次再热塔式锅炉为例,提出了采用组合式高温受热面,一次再热器受热面和二次再热器受热面并列布置,一次再热器受热面和二次再热器受热面两级串联,一次再热器冷段和二次再热器冷段均布置辐射受热面等再热蒸汽调温设计方案,并取得了良好的效果,可为其他同类电厂工程设计提供参考。     

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再热蒸汽温度模型辨识

二次再热机组锅炉再热蒸汽温度(再热汽温)动态特性与一次再热机组差异较大。本文基于由仿真支撑软件APROS和虚拟控制器VDCS搭建的超临界1 000 MW二次再热机组仿真平台,结合差分进化算法和广义损失函数,编制再热汽温模型辨识程序,对再热汽温系统进行扰动试验,得到100%和75%额定工况下烟气调节挡板开度、烟气再循环挡板开度以及再热器喷水阀开度扰动下的再热汽温传递函数模型。仿真结果表明,该再热汽温模型辨识精度高,且传递函数模型能很好地解释再热汽温在各扰动下的动态特性。     

超超临界二次再热机组再热汽温调节方案应用分析

二次再热机组相对一次再热机组的热力系统具有更加复杂的结构,且国内二次再热技术的应用刚刚起步,缺乏建设与运行经验,从而导致新建二次再热机组难以确定调节方案。对国内新投产华能安源660 MW、国电泰州1 000 MW超超临界二次再热机组再热汽温的调温原理、控制方案以及投运效果进行了详细的总结分析。分别给出了这2种典型调节方案的优势与缺陷,并基于此给出了改进建议,为二次再热机组再热汽温调节方案的选取与改进提供参考。     

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.     

超超临界二次再热火电机组RB功能试验及控制策略

针对辅机故障快速降负荷功能(RB)在二次再热火电机组中的特殊要求,介绍了RB的含义和分类,结合国内某台1 000 MW超超临界二次再热机组RB动态试验过程,分析了RB控制在二次再热机组上的重点和难点,并对RB控制策略进行了优化。实践结果表明:RB功能试验动作逻辑正确;试验中水冷壁的超温问题经过一些改进也得到了解决,机组在RB发生后的安全性得到了保证。     

国内科技消息

▲提高国产200MW机组再热蒸汽温度的措施陡河发电厂5、6号机组为国产200MW中间再热式汽轮发电机,型号为N-200-130-535/535型;锅炉为HG-670-140-9型煤粉炉。这两台锅炉自投产以来,再热蒸汽温度一直偏低。经分析,主要有以下原因:(1)再热器冷段入口蒸汽温度低(汽轮机高压缸排汽);(2)锅炉热段再热器布置不合理;(3)汽一汽交换器调整不灵;(4)再热蒸汽减温水系统设计不合理;(5)锅炉运行工况影响。为此,采取了以下措施: 1.改进了再热蒸汽减温水系统,加装了4个手动调节阀,对4条再热蒸汽管的温度可以分别进行调节,提高了4条再热器管的平均再热蒸汽温度,降低了减温水量。