热电联产机组电热煤特性研究

精确掌握热电联产机组电功率-热负荷-标准煤耗的关系特性,可以对机组进行精细化管理,实现运行成本最小化及盈利最大化。本文基于EBSILON软件建立热电联产机组电热煤关系评估模型,对采用连通管抽汽供热模式和低压缸零出力供热模式的亚临界300 MW热电联产机组,分别计算分析其电功率-热负荷-标准煤消耗量的关系特性。结果表明:标准煤消耗量随电功率呈线性增加趋势,相同电功率下低压缸零出力供热模式标准煤消耗量比连通管抽汽供热模式的最大供热工况高约5.4 t/h;标准煤消耗量随供热量呈线性增加趋势,相同供热量下低压缸零出力供热模式标准煤消耗量比连通管抽汽供热模式的最大供热工况低约13.2 t/h。建议热电联产机组以厂级能耗最低或盈利值最高为目标,进行厂级优化分析,实现智能优化控制。     

低压缸零出力改造分析

低压缸零出力运行方式成功地实现了热电解偶,满足电网对热电联产企业深度调峰的要求,能够灵活增、减负荷,提升单机供热能力。通过实践总结出低压缸零出力改造准备阶段、施工阶段与调试阶段的经验,缩短了改造工期,降低费用投入,提高了低压缸零出力施工调试过程的安全性。     

320 MW机组低压缸零出力性能分析及应用研究

低压缸零出力技术可有效提升机组供热能力和调峰能力.针对某320 MW供热机组,采用Ebsilon软件计算分析了低压缸零出力方式供热性能,结果表明,采用低压缸零出力方式供热,机组最大供热抽汽量提升97％,在250 MW供热负荷下,供电煤耗可降低61 g/(kW·h);试验研究了机组低压缸零出力方式供热能力工况,实测得出,...     

300 MW机组汽轮机低压缸零出力技术

为缓解热电之间的矛盾,进一步提升机组灵活性,以国内某发电公司供热改造为例,对低压缸零出力技术在300 MW机组上的应用进行了探讨;分析了低压缸零出力运行后低压缸末级叶片安全性,并制定出完善低压缸运行监视测点、末级叶片金属喷涂、设置低压通流冷却蒸汽系统以及维持低压缸高真空等技术措施;对改造后的供热与调峰能力进行了分析并核算改造后的经济收益。结果表明,在保证机组安全运行的前提下,低压缸零出力技术不但实现了热电解耦,还进一步减少了汽轮机冷源损失,提高了机组运行经济性。     

135MW机组供热系统改造

为提升热电联产机组的综合性能,对某电厂135 MW机组供热系统进行改造。对比分析了光轴与低压缸零出力(切缸)2种改造方案的经济性、可靠性及灵活性,最终选择低压缸零出力(切缸)改造方案,对中低压连通管、供热蝶阀、低压缸喷水减温系统等进行了优化改造。改造后,在保证机组安全运行的前提下,提高了机组的供热能力及运行灵活性,降低了机组煤耗,从而提升了机组运行的经济性。     

350 MW机组低压缸零出力运行应用研究

自2017年国内首台汽轮机低压缸零出力运行试验成功后,其供暖期调峰灵活、改造工程量小、投资少、回报高等优点让热电联产企业获得了增加效益的新途径。但引起更多关注的是低压缸零出力运行对汽轮机振动、轴串、瓦温和末级叶片等设备的影响情况。通过阐述350MW机组低压缸零出力改造过程和运行实践,论述了低压缸零出力运行灵活实现热电解耦,满足供热期间深度调峰需求。通过运行中主机振动、轴串、瓦温等参数和运行后对低压转子末级叶片的检查情况,给其他电厂低压缸零出力改造提供参考。     

热电联产机组在平峰转供模式下的经济性分析

根据热电联产机组的供热能力与城市集中供热的发展现状,提出了在当前集中供热方式不能满足热用户需求时,根据供热期环境温度的变化情况,采取热电联产机组平峰运行,集中热源厂调峰运行的模式,解决了供热期热负荷需求不均的问题。从发电量、供热量与节约燃煤的角度分析了平峰转供模式下热电联产机组的经济性,最终得出平峰转供模式在给热电联产机组带来更多经济效益的同时,还能弥补城市供热需求缺口,对缓解供热压力与减少碳排放都具有较大的意义。     

低压缸“零出力”技术在抽凝供热机组上的应用

介绍了低压缸"零出力"改造的关键技术即低压缸运行监测系统、低压缸喷水系统、低压缸冷却蒸汽系统及热力系统的改造,分析了低压缸"零出力"改造对汽轮机安全性的影响。以某350 MW超临界供热机组为例,分析了应用低压缸"零出力"技术参与供暖期深度调峰所获得的经济收益,机组在一个供暖期内参与深度调峰所获得的调峰电量电价补贴约为2 175×10~4元。低压缸"零出力"技术的应用对北方热电联产机组而言既提高了机组的供热能力,同时又提高了机组冬季深度调峰的能力。     

350MW间接空冷机组小排汽量深度调峰技术分析

热电联产机组参与深度调峰将成为新常态,选取合理的热电解耦技术对于热电联产机组适应电力市场需要是十分重要的。通过研究空冷机组末级叶片设计性能及变工况计算,确定对超临界间接空冷350MW机组实施了低压缸小排汽量、低背压运行技术使350MW机组具备了30%额定负荷运行的深度调峰能力。与原抽汽供热方式相比,同等最小电负荷下,可增加供热负荷90 MW,同等供热量(300 t/h)下,可增加调峰能力60 MW。经过两个供热期的运行证明:间接空冷机组能够安全稳定适应低压缸小排汽量、低背压运行技术。     

低压缸零出力改造机组汽轮机及其调节系统参数实测建模

为提高机组供热能力和运行灵活性,火电机组低压缸零出力技术改造在北方地区得到推广.根据低压缸零出力改造机组涉网特性,针对机组低压缸零出力工况开展了汽轮机及其调节系统参数实测建模;并通过与纯凝工况模型、参数进行对比分析,认为机组以低压缸零出力工况运行时,电力系统仿真计算若沿用原有基于80％纯凝工况一次调频试验获得的汽轮机及...     

供热机组热电解耦技术对比

开展大规模热电解耦技术改造已成为供热机组未来的发展趋势。本文以某亚临界330 MW供热机组为例,从技术原理、技术特点及应用业绩等角度出发,对高中压缸旁路供热、储热供热、电极锅炉、低压缸零出力供热等供热机组常用的热电解耦技术进行了汇总、探讨和比较分析。高中压缸旁路供热技术适用于所有的燃煤供热机组,但其减温减压器、调节阀及相应管路系统运行的安全可靠性有待进一步研究和现场论证;供热机组配置储热罐或电极锅炉装置时,应需要根据当地电网形势、调峰政策、供热热负荷等因素进行优化设计;低压缸零出力供热技术应用于供热机组热电解耦技术改造中成本最低,热经济性最佳,综合优势最大。建议从机组实际情况出发,寻求最适合机组自身特性的热电解耦技术方案。     

350MW超临界汽轮机低压缸零出力运行安全性分析

汽轮机在低压缸零出力运行工况下,低压缸的进汽流量极小,会导致低压级组运行工况严重偏离设计值而影响其安全性.采用数值分析与运行试验相结合的方法,分析了350 MW超临界供热机组低压缸零出力运行的安全性,提出了低压缸零出力工况下汽轮机本体的安全运行指导建议,供同类型供热机组参考.     

深度调峰模式下多供热机组协同优化性能分析

以内蒙古某电厂2×200 MW、2×350 MW四台供热机组为研究对象，从厂级经济性和调峰性能角度出发，分析低压缸零出力、光轴、高背压改造三种供热技术对厂级净效益及调峰性能的影响。基于Ebsilon软件搭建四台供热机组改造前后的数学模型，分析低压缸零出力技术、高背压改造技术对单台机组经济性能和调峰性能的影响。在四种厂级供热方式下分析厂级的经济性能和调峰能力及机组背压、疏水温度、供热压力对各机组最小出力负荷的影响。研究得出，供热量相同时，低压缸零出力改造可使机组最小出力下降33 MW，高背压改造可使机组最小出力降低80 MW；四台机组供热改造后（1、3号机组切缸改造、2号机组光轴改造、4号机组高背压改造）厂级深度调峰能力最优；厂级供热负荷低于1000 MW时，四台机组经供热改造后运行经济性最优，供热负荷高于1000 MW时，四台机组按原抽凝供热运行经济性最优；供热压力对各机组调峰性能影响最大。     

热电联产机组增设储热水罐容量配置研究

热电联产机组通过增设储热水罐可以实现热电解耦运行方式,大幅提升供暖季机组运行灵活性,提高新能源消纳能力。以2台机组分别为低压缸零出力供热和打孔抽汽供热项目为例,首先,对热网负荷变化时双机优化运行方式进行研究,发现机组热负荷率最低工况并非辅助服务收益最大工况;其次,对系统增设储热水罐时的最大容量选型依据、系统调峰能力改善特性进行研究,得到储水罐最大容量及调峰能力随热网负荷的变化规律;再次,研究了结构参数对储热水罐选型的影响,得到了储热罐个数与容量的推荐关系;最后,在给定热网负荷时进行储水罐容量的选型分析。结果表明,以中寒期最高热负荷作为选型上限依据较为合理,并且储热容量较小时投资收益比相对较高。     

基于供热蝶阀开度的热电联产机组调峰能力在线监视方案

提出一种考虑供热蝶阀开度的热电联产机组调峰能力在线监视方案。该方案将中低压缸联通阀、热网抽汽蝶阀开度与机组热电关系曲线结合起来联合判断机组的实时调峰能力,可以有效降低由于热电关系曲线与机组实际供热与调峰能力之间偏差对机组真实调峰能力在线监视的影响,有助于充分挖掘机组的调峰能力,实现清洁能源"双升双降"目标。目前国网华北分部已利用该方案对京津唐热电联产机组调峰能力进行在线监视。     

汽轮机排汽供热改造三种典型技术研究及性能分析

高背压改造、低压缸光轴改造、低压缸零出力改造是三种典型的汽轮机排汽供热改造方式。文中给出三种典型改造实施案例的技术内容和技术特征。由性能试验得到三台实施典型改造机组改造后的最大出力和最大供热能力,以及排汽供热工况下的调峰能力。光轴改造和低压缸零出力改造对机组发电出力的影响大于高背压改造,机组热耗率高于高背压改造的机组,热化发电率小于高背压改造的机组。相同容量条件下,光轴改造和低压缸零出力改造机组的最大供热量大于高背压改造机组。改造后,由于机组最大发电出力降低,高背压和光轴改造机组的调峰能力降低,但低压缸零出力改造的机组能够灵活切换运行方式,其调峰能力大幅度提升。     

配置储热罐后热电联产机组运行优化

储热罐作为一种蓄能技术可在一定程度上实现热电联产机组热电解耦,提高热电联产机组深度调峰能力。针对目前热电联产机组配置储热罐后的运行优化问题,本文采用Ebsilon软件搭建热电联产机组运行优化分析模型,对某电厂亚临界2×330 MW热电联产机组配置储热罐后运行方式及优化效果进行分析计算。结果表明,配置储热罐后,在单台机组对外供热负荷250 MW时,调峰容量最小提高了额定容量的15.2%,最大提高了额定容量的24.2%。同时,为提高热电联产机组的运行经济性,建议在热电负荷一定时,采取电负荷平均分配、热负荷不均匀分配的运行方式。在此基础上,当该电厂3、4号机组热电负荷处于供需平衡时,运行优化后机组总体热耗率可降低76.1 kJ/(kW·h);当热电负荷处于供需不平衡时,运行优化后机组总体热耗率可降低12.9 kJ/(kW·h);整个采暖季总节煤量为1 618.2 t,总经济收益为129.5万元。该研究结果可为热电联产机组配置储热罐后的安全经济运行提供指导。     

基于热能深度梯级利用的耦合供热变工况研究

为了实现燃煤机组节能减碳,提出了基于热能深度梯级利用的热电联产机组耦合供热系统,建立了基于热分析法的热电联产机组供电和供热能耗评价模型,基于热力系统集成优化软件(thermal power integration scheme, TPIS)仿真计算了热电联产机组耦合供热系统的能耗,研究了耦合供热系统的变工况运行能耗,结果表明:不同耦合供热方式变工况运行可实现供水温度范围为44～90℃,热指数随着机组负荷升降呈现不同的变化趋势,不同耦合供热方式的机组热效率均随着600 MW亚临界湿冷机组的负荷增加而降低,均随着660 MW超临界空冷机组的负荷增加而增加,机组热效率为63%～80%。研究成果可为热电联产机组变工况运行优化和节能减碳提供技术支撑。     

促进风电消纳的太阳能-燃煤热电联产系统性能研究

冬季供暖期内,因热电冲突带来的供热机组调峰能力受限是中国"三北"地区出现大量弃风现象的主要原因.为促进新能源规模化消纳,以锡林浩特600 MW太阳能-燃煤热电联产系统为研究对象,建立了太阳能集热场、热电联产机组等关键设备数学模型,在实际气象条件及负荷需求下,研究太阳能-燃煤热电联产系统与100 MW风电场的多能协同运行...     

基于热能深度梯级利用的耦合供热变工况研究

为了实现燃煤机组节能减碳,提出了基于热能深度梯级利用的热电联产机组耦合供热系统,建立了基于热分析法的热电联产机组供电和供热能耗评价模型,基于热力系统集成优化软件（thermal power integration scheme, TPIS）仿真计算了热电联产机组耦合供热系统的能耗,研究了耦合供热系统的变工况运行能耗,结果表明：不同耦合供热方式变工况运行可实现供水温度范围为44~90℃,热指数随着机组负荷升降呈现不同的变化趋势,不同耦合供热方式的机组热效率均随着600 MW亚临界湿冷机组的负荷增加而降低,均随着660 MW超临界空冷机组的负荷增加而增加,机组热效率为63%~80%。研究成果可为热电联产机组变工况运行优化和节能减碳提供技术支撑。