IGCC燃机入口合成气温度低导致跳机问题分析及解决措施

天津IGCC示范电站的燃气轮机采用轻柴油和低热值的合成气为燃料。合成气由气化炉产生,先经过净化脱硫再通过混合加湿系统进入燃气轮机。在合成气切换过程中,经常会出现燃气轮机入口燃料温度波动、燃烧状况不稳定的问题,严重时可直接触发连锁跳机。对影响燃气轮机入口合成气温度的各种因素进行了分析,认为入口管路积水是导致入口合成气温度降低并触发跳机的主要原因。根据分析的结果,通过调整工艺条件、加设管道疏水设备、优化控制系统逻辑等多个方面解决了此类问题的再次发生。     

IGCC电厂燃气轮机合成气系统管道及过滤器配置方案探讨和改进

介绍了IGCC电厂中净化装置出口至燃机合成气模块之间的系统流程、配置方案的特点,详细描述了设计过程遇到的问题以及对该系统配置方案所做的修正、优化、最终确定的全过程。对未来IGCC电厂该部分的设计、采购、配置提供了可资借鉴的解决方案。     

IGCC电厂气化装置满负荷试验进展

华能（天津）IGCC（整体煤气化联合循环）示范电厂是中国第一座IGCC电厂,其核心装置为中国自主研发设计的两段式干煤粉气化炉。天津IGCC电厂在解决运行不稳、烧嘴罩泄漏、设备故障等难题和完成机组大负荷试验的基础上,为了对机组进行深度调试,开展了气化装置满负荷试验。通过对比分析,IGCC电厂气化装置满负荷试验验证了系统的稳定性,同时也发现了系统潜在的部分问题,这为以后机组的放大改进积累了宝贵的数据和经验。     

HAT循环用饱和器中水滴蒸发特性的数值计算与分析

介绍饱和器中水滴蒸发特性的数值计算方法，并对西安交通大学饱和器实验台用参数的水滴蒸发过程进行了计算，分析发一些参数对水滴蒸发特性的影响。     

合成气燃气轮机燃烧室的试验研究

对某分管型燃气轮机燃烧室及其两个用于燃烧中热值合成气的改造方案在中压全尺寸试验台上进行了考核和实验研究。试验采用的等容积流率模化准则,即采用与真实燃烧室相同的尺寸、燃料、过量空气系数以及燃料和空气进口温度,而空气的总压和流量以及燃料的流量取为真实参数的1/6。试验结果表明2个改造方案的性能参数,包括燃烧效率、总压损失、出口温度分布、火焰筒壁面温度分布和火焰的稳定性(贫燃料熄火极限)都能够满足设计要求。此外,与原型燃烧室燃烧轻柴油的工况相比,2个改造方案在燃烧合成气时燃烧室主燃区的火焰筒壁面温度升高,而燃烧室的NOx排放大大降低,火焰的稳定性得到明显改善。因此保持火焰筒开孔规律不变,增大气体燃料喷射孔面积并增强旋流对燃烧室进行改造,使其能够高效洁净地燃烧中热值合成气,该方法是可行的。     

数值模拟在合成气燃气轮机燃烧室设计中的应用

采用数值模拟方法对设计燃料为天然气和柴油的某型号燃气轮机燃烧室进行了改造,使其能够高效洁净地燃烧中热值的合成气。数值计算采用了涡团耗散湍流燃烧模型、可实现k-ε湍流模型和离散坐标系辐射模型,SIMPLE压力速度耦合算法以及二阶精度迎风插值格式。对原型燃烧室进行了数值模拟研究,分析了合成气燃料的性质,对比了燃烧天然气和合成气2种燃料时燃烧室入口参数,由此确定了燃烧室改造原则。依照改造原则对原型燃烧室进行了改造,并根据数值模拟的结果对改造方案进行了多次改进,最终得到了合适的改造方案。改造过程说明:对原先燃烧天然气的燃烧室改烧中热值合成气,基本可以不改变火焰筒的结构;燃料喷射孔的面积可以按照与原型喷嘴的燃料喷射速度相同的原则确定,但需要增加旋流器的旋流数。     

IGCC系统中燃气轮机选型原则分析研究

通过对整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术的简要介绍，指出用于IGCC的燃气轮机用于常规联合循环的燃气轮机在燃料、系统工艺等方面的差异，从而提出用于IGCC的燃气轮机的特点。最后，通过对目前IGCC电站中采用的不同厂家燃气轮机型号的介绍，初步提出用于容量为200－400MW级IGCC的燃气轮机的选型原则及推荐的燃机型号。     

废水蒸发零排放技术在IGCC电厂的应用

目前我国水资源紧缺,已经成为制约我国经济发展的重要因素,节水工作成了当务之急,在整体煤气化联合循环(IGCC)电厂实现废水零排放,即做到节水的目的,又实现遏制水环境恶化的势头,促进工业经济与水资源及环境的协调发展。本文简要介绍了废水蒸发零排放技术在国内某IGCC电厂的应用,在缺水、生态环境脆弱和环境排放受限制地区的电厂提供了一种可选的废水零排放的解决方案。     

IGCC电厂水分级利用与零排放方案研究

针对国内首家IGCC电厂运行过程中存在的用排水流程不尽合理、煤气化与含硫废水处理难度大等问题,开展了水分级利用与零排放方案研究。通过系统分析诊断IGCC电厂用排水现状,尤其是废水处理系统的运行状况,提出了具体改造方案,主要内容有：（1）做好废水分类收集、分级使用工作,分别回收低盐和高盐废水;（2）根据不同废水水质特点,分别提出了生活污水、煤气化与含硫废水、化学制水系统反渗透浓水、末端废水处理工程改造方案,尤其是针对IGCC电厂特有的煤气化与含硫废水,提出了全新的处理工艺路线。按上述水分级利用与零排放方案改造,可使IGCC电厂实现废水零排放,单位发电量取水量由原来的1.51 m³/（MW·h）降低到1.01 m³/（MW·h）。     

基于蒙特卡洛模拟的发电厂设备重要度分析

针对发电厂设备高度复杂性和关联性强的特点，用传统方法难以进行重要度分析的问题，在确定其重要度主要影响因素的基础上，建立了发电厂设备重要度评价指数。采用基于蒙特卡洛模拟的方法，对某发电厂的30台设备进行了重要度分析，并开发了通用计算程序。计算实例表明，该方法简便、有效，可用于发电厂设备的维修决策。     

IGCC低热值燃机启动失败原因分析及处理

简单介绍华能天津IGCC电厂发电工艺流程,介绍低热值燃气轮机的启动过程,针对发电厂燃机在冬季工况下出现的启动失败情况,从燃机点火气系统、进气系统、燃油系统以及燃烧器等方面分析了可能存在的问题并进行排查确认,结合存在问题提出相应的解决措施,最后配合调整燃机启动参数来优化风燃配比,达到优化燃机启动的目的,为冬季工况下机组启动提供有力保障,同时为国内低热值燃机故障处理提供参考。     

省煤器改型应用的效果分析

针对通辽发电厂3号炉省煤器磨损泄漏问题,分析了磨损原因,并进行了省煤器的改造。改造采取主体不变,改用膜式省煤器的措施来提高受热面的耐磨性。改造后较好地解决了省煤器泄漏问题,提高了锅炉运行的稳定性和经济性。     

电厂过热汽温系统DMC-PID控制仿真研究

应用DMC-PID串级控制策略对过热汽温系统进行了仿真研究。研究了动态矩阵控制(DMC)的预测模型及其性能指标和控制率,给出了过热汽温系统模型及其DMC-PID控制结构。该控制系统既保留了串级控制能够快速消除二次扰动的优点,且由于引入了DMC控制器,增强了系统的鲁棒性。仿真结果表明,这种汽温控制系统具有较好的控制品质。     

大型电站烟道关闭挡板的性能测试研究

大型电站的烟道关闭挡板是烟风管道系统的主要配套设备，在引进制造技术的基础上，对其性能测试进行了研究。通过对国产化产品的各项动、静态参数测试和电厂热态测试的研究，对该产品提出了性能指标和数据，完善了引进技术的消化吸收工作，这对提高国产化产品质量、国产化率、节约资金等方面有重要作用。     

电厂循环冷却水系统常用杀菌剂特性研究

对火电厂循环冷却水系统常用的两种杀菌剂———季胺盐及异噻唑啉酮进行了试验研究,得出加药量、作用时间与杀菌率的关系,并提出杀菌剂的选择原则和注意事项。研究表明,复配杀菌剂的杀菌效果好且用药省。     

电厂电气运行人员培训仿真系统软件开发

详细介绍了电厂电气运行人员培训仿真系统的功能、特点、软件结构及实现方法。提出了用线性系统叠加原理的方法模拟系统扰动，解决了培训仿真中潮流计算不收敛问题，利用网络拓扑结果及独立节点元件识别的方法，解决母线联络开关中电流计算问题及误操作判断等特殊问题。该系统可以逼真地模拟电厂主控室内的各种屏的功能，可用于电气运行人员各种正常操作训练、事故处理培训及运行人员进行反事故演习。     

电厂机组能耗分析中的小扰动理论应用

小扰动理论利用汽轮机在线监测数据进行计算分析,计算精度高,适于工程实际应用,对机组性能监测和运行优化有重要意义。采用该方法对设计工况和机组75%负荷工况进行了计算,以具体实例验证了理论的正确性。     

广东液化天然气电厂年利用小时数分析

结合广东电力系统的特点，从系统运行优化的角度，对广东液化天然气（LNG）电厂的年利用小时数进行了研究，并分析了气价、LNG电厂规模、系统供求平衡等因素对广东液化天然气（LNG）电厂年利用小时数的影响。研究结果表明：（1）随着系统规模的扩大，LNG电厂的年利用小时数会有所提高；从长远来看，年利用小时数将稳定在一较低水平；（2）LNG电厂年利用小时数随气价的降低而上升；（3）在电力不足情况下，年利用小时数会有所上升，但幅度不明显。但是从LNG资源利用、环境保护和社会经济可持续发展等方面来看，广东建设LNG电厂可带来相当大的社会效益。