三北地区光煤互补发电机组变工况性能研究

在构建系统集成模型基础上,阐述光煤混合发电系统变工况性能计算方法.以3个地区、4种容量机组为例,研究地域和容量对光煤互补发电机组的性能变化、节能减排效果和投资回收期的影响规律.结果 表明:300 MW机组在不同地区开展光煤互补发电时,太阳能资源丰富地区的机组标准煤节省量最大,污染物减排量最大,投资回收期最短;4种容量的机组在同一个地区开展光煤互补发电时,容量大的机组标准煤节省量最大,污染物减排量最大,投资回收期最短;光煤互补发电机组可以降低发电煤耗、提高太阳能发电效率.计算方法为燃煤发电机组引入太阳能的技术改造提供技术支持,降低三北地区燃煤机组煤耗和污染物排放,同时解决常规太阳能发电成本高、不稳定等问题.     

太阳能辅助热电联产机组供热、发电及调峰性能分析

针对新能源存在不稳定性导致电网调峰问题日益严重的现状,结合较为成熟的光煤互补发电技术及多热源联合供热调峰系统,设计光煤混合供热发电系统,使热电联产机组具有一定的调峰能力。以某300 MW热电联产机组为研究对象,利用Ebsilon Professional软件搭建发电、供热可灵活调节的太阳能辅助热电联产系统,基于供热机组实际双机运行工况,在保证供热负荷前提下,分析太阳能辅助双机热电联产机组耦合方式,比较耦合前后双机调峰性能。结果表明：凝汽器出口与太阳能集热系统换热器间的管道上设置动态节流阀,改变太阳能集热系统辅助供热机组的运行模式,能够实现发电、供热、调峰一体系统的灵活运行;其中,以太阳能集热系统仅用于补充供暖的运行方式调峰能力最强,太阳能辅助单机供热前后调峰容量比值为0.76,太阳能辅助双机供热前后调峰容量比值为0.55,太阳能辅助承担最大供热负荷的1号机组在调峰容量及调峰补偿上效果最佳。     

其他工程项目

国内首个10MW太阳能发电项目在甘肃省开工。该项目光场规模为10MW,占地300亩,总投资3亿元,一期计划2011年10月竣工。该试验示范项目以光煤混合发电的方式,通过利用太阳能资源来补充发电,可有效减少原火电机组煤耗量,降低污染排放,实现连续稳定发电。     

煤炭与太阳能互补发电系统变工况热力性能研究

光煤互补发电技术利用太阳能聚光集热器聚集太阳热能用于加热锅炉给水,从而替代燃煤电站的回热抽汽。该技术能够增加燃煤电站发电量或者降低燃料使用量,并能在一定程度上减少温室气体排放。由于全年太阳辐照强度、太阳入射角等气象条件变化剧烈,而且燃煤机组的汽机负荷受到用户侧用电需求的影响,因此光煤互补发电系统总处于偏离设计工况的变辐照变工况运行状态。目前对于光煤互补发电系统的研究主要集中在设计工况,变辐照变工况热力性能的研究刚刚起步。该文以典型330 MW光煤互补示范电站为研究对象,研究聚光集热岛与动力岛之间的相互作用,揭示聚光集热岛与动力岛协同变化对光煤互补发电系统热力性能的作用。结果表明,互补系统的太阳能净发电效率随着太阳辐照强度、汽轮机运行负荷的变化存在最优值,当太阳辐照强度在300~650W/m~2,汽轮机运行负荷为75%时,互补系统的太阳能净发电效率最优。对于不同规模机组,太阳能净发电效率主要受抽汽品位的影响。     

熔盐储热型塔式太阳能与燃煤机组耦合方式及热力性能分析

为提高塔式太阳能电站发电效率,同时降低火电机组煤耗,将配置熔盐储热装置的塔式太阳能光热系统耦合到常规燃煤机组中,并对耦合系统进行模拟仿真。研究表明:在锅炉75%THA工况基准下,太阳能光热系统可以承担5%～15%换热负荷,使燃煤机组在80%THA～90%THA负荷下运行,煤耗降低率由5.76%提高到15.54%;利用熔盐储热装置的耦合机组在85%THA负荷下,稳定运行时间可延长约33%,整个耦合系统能够消纳更多的太阳能。该结论对塔式太阳能补偿燃煤火电机组性能研究具有一定参考作用。     

燃煤电站与太阳能集成系统的研究现状

回顾了近年来太阳能利用与燃煤机组集成的研究，对于太阳能与燃煤机组集成的研究主要集中在利用太阳能辅助燃煤机组汽水加热系统、利用太阳能辅助燃煤机组碳捕集系统和利用太阳能储热补偿燃煤机组3个方面，总结了太阳能与燃煤机组在集成方案和系统运行过程方面的研究进展，在保证燃煤发电机组高效能量转换的基础上进一步减少了污染物排放。     

电厂负荷分配与配煤优化耦合模型的研究

机组负荷和混煤质量是影响电厂经济运行和节能减排的重要因素,但是目前的研究很少考虑到两者的关联性.本研究提出一个电厂负荷分配与配煤优化耦合模型.该模型的计算是通过负荷优化分配模型优化分配不同时段各机组的负荷;计算出各机组不同负荷下单位小时电力生产所需的热耗量,此计算结果作为配煤优化模型中供热量约束的输入;通过求解配煤优化模型得到各机组在不同负荷下的各掺配煤种的消耗量.研究结果表明: 电厂负荷分配与配煤优化耦合模型能够在合理分配机组负荷的基础上对燃料混配进行优化,既能满足机组实时负荷变化下的生产要求,又可以避免不必要的燃料浪费,并减少污染物排放.     

330 MW光煤互补发电系统变辐照变工况性能研究

光煤互补的一种方式是利用太阳热能替代燃煤机组的回热抽汽来加热锅炉给水,能够辅助燃煤机组增大出功或降低燃料使用量、减少温室气体排放。文中以典型330 MW光煤互补系统为例探究了系统在不同汽轮机负荷下变辐照条件的热力性能,以75%汽轮机负荷为互补系统设计点,重点研究了影响互补系统性能的3个主要因素(辐照强度、入射角及汽轮机运行负荷)对系统中关键运行参数及太阳能净发电效率、汽轮机热耗率的影响规律。结果表明,不同辐照强度下太阳能净发电效率存在最大值,75%汽轮机负荷运行,辐照强度区间为200~700 W/m2时,太阳能净发电效率均高于17%;并且互补系统热耗率随着汽轮机负荷的增加而明显下降,汽轮机负荷从50%增加到75%时,互补系统的热耗率降低约4个百分点。     

太阳能与地热互补清洁利用系统特性分析

为了实现太阳能与地热能稳定高效利用,设计了太阳能与地热联合互补利用系统。首先对构成联合互补利用系统的4个子系统进行数学建模,将热功转换系统与热泵机组中导热流体分别选为甲苯和R410A;然后采用EBSILON软件将4个子系统耦合,并设置设计参数,输入郑州某地区供暖季气象参数和地热参数数据,研究太阳能与地热联合互补利用系统的发电与供热等关键指标。模拟研究结果表明:太阳能系统的供热量最低稳定在27.23 kW,且随着太阳辐射量的升高而升高;地热机组的供热量一般在160.26 kW,且进口地热水温度每上升5 ℃,地热机组的供热量升高6.30 kW,地热机组供热量在太阳能系统供热量上升时有所下降,可与太阳能实现有效互补增加能源利用率,也增大了系统供暖的稳定性。该研究可为太阳能与地热能清洁供热的工程化应用提供一定理论基础。     

基于聚类算法的双进双出磨煤机入炉煤量软测量方法

双进双出磨煤机制粉系统由于结构复杂,制粉过程惯性大,锅炉入炉煤量难以准确测量,严重影响机组自动控制系统调节性能。为此,本文提出一种双进双出磨煤机入炉煤量软测量方法。该方法在双进双出磨煤机制粉系统动态特性基础上,利用磨煤机煤粉流量与容量风门开度、一次风压力、料位等关键参数的相关性,采用分段线性函数构造了锅炉入炉煤量软测量模型,采用聚类算法通过机组历史运行数据辨识该软测量模型相关特性函数的参数,并在某330 MW机组控制系统优化项目中成功实现了入炉煤量的实时测量。该方法能实现入炉煤量的准确测量,有效提高机组自动控制系统性能。     

荆门电厂600MW汽轮机组检修改造

荆门电厂600MW机组自投产以来机组热耗率、效率等参数严重偏离设计值。文章提出了全面的检修技术改造方案,对改造后汽轮机的经济性进行了分析。该检修改造方案是降低汽轮机组的煤耗、提高机组效率的有效途径。对同类型的国产火电机组具有较好的参考价值。     

热电厂供热蒸汽管道㶲效率分析

为了评价长距离输送蒸汽管道的能效水平,提出了采用㶲效率作为管道能效计算的一个重要衡量指标,并建立了管道内蒸汽一维流动模型,对某长度为2 km的蒸汽管道的热效率及㶲效率进行了计算。计算结果表明,在蒸汽流量不变时,随着管道直径的增加,管内蒸汽流速不断降低,管道的压力损失及其热效率也随之降低,但是管道㶲效率先增加后降低,有一最大值。在以管道㶲效率为优先目标设计蒸汽管道时,相比较现有的设计规范,管道内蒸汽压力损失因为流速降低而减少,因此在保证用户用汽压力的情况下汽轮机抽汽压力可以有较大幅度的降低,在抽汽流量为250 t/h时,汽轮机因为抽汽压力降低可额外输出约3 330 kW的电功率。因此,管道内蒸汽流速根据投资成本的大小在0~25 m/s范围内选取更为合理。     

300MW机组供热蒸汽余压发电汽轮机选型研究

为解决热电联产机组供热蒸汽压力过高而造成高品质蒸汽能量浪费的问题,提出了增设功–热汽轮机以回收利用供热蒸汽中的高品质能量.针对某300 MW机组供热蒸汽余压发电改造方案,结合采暖期机组热网系统实际运行参数,在分析选取功?热汽轮机的进汽参数、排汽参数及进汽量时需考虑的主要影响因素基础上,通过核算确定了功?热汽轮机的主要技...     

两种利用电厂热量采暖供热的方案比较

发电厂有大量的低温余热被浪费,而通过热泵则可以将发电厂循环水的余热回收利用,从而提高热利用效率。基于热泵技术提出了一种汽水双热源供热量可调的集中供热系统,并与常规热电厂供热系统进行对比,认为利用热泵回收发电厂余热具有节能、环保的双重效应。虽然汽水双热源供热量可调集中供热系统的初投资较高,但运行费用较低,仅需3年就可收回投资。     

二次再热机组高效灵活发电创新理论与方法

为解决二次再热机组在频繁变负荷情况下经济性能偏低、灵活性较差等问题,研究了二次再热高效灵活发电创新理论和方法。基于单耗分析方法揭示了传统二次再热机组全工况能耗分布规律,并提出5种适应电网调峰要求的典型600 ℃等级及以上的先进二次再热超超临界燃煤发电系统,分别为集成回热式小汽机新型循环、机炉深度耦合集成新循环、采用新型CO₂工质的循环、带储能的二次再热循环系统以及太阳能热互补二次再热循环系统,阐述了各循环系统的集成思路、系统特点以及对提高机组经济性和灵活性的优势。结果表明：锅炉、汽轮机、回热加热器具有较大的节能潜力;优选的集成回热式汽轮机的二次再热循环系统发电效率比基准系统煤耗降低了2.15 g/（kW·h）;提出的采用机炉耦合技术的二次再热机组在THA工况下煤耗降低高达3.6 g/（kW·h）;采用CO₂工质的火电系统在变工况下依然具有较高的效率;带储能的二次再热循环系统具有较好的灵活性;太阳能热互补二次再热循环系统节能潜力显著,达到14.73 g/（kW·h）。     

光伏水泵提水系统功率补偿器设计

光伏水泵提水系统是一种环保、可持续的新能源提水系统。但是光伏阵列的输出功率既不稳定又不连续,难以实现24 h连续高效运行。由此提出了一种光伏-市电联合供电的提水系统,通过功率补偿器进行协调控制,亦即在光伏出力不足时,自动接入市电进行功率缺额补偿。针对已有的系统为单级电路的特点,分析了现有的功率补偿器方案的局限。提出了一种三相市电经过整流电路后直连直流母线的功率补偿器设计方案;根据设计方案,在MATLAB/Simulink环境中搭建了相应的仿真模型并进行仿真验证;最后,通过试验对功率补偿器的功能、效率等进行了测试,试验结果验证了设计方案的可行性。     

空冷机组高背压供热与抽汽供热的热经济性比较

直接空冷机组可采用高背压供热和低背压抽汽供热两种方式,为了比较两种方式的热经济性,构建了热经济性分析模型,通过计算,分析比较了定主蒸汽流量和定功率条件下,某330 MW机组不同供水温度和热负荷时,高背压供热（背压为34 kPa）与低背压抽汽供热（背压为10 kPa）的能源利用效率。分析结果表明,供水温度不高于70 ℃,供热负荷越高,高背压供热相比低背压抽汽供热的节能优势越明显。供水温度升高,高背压供热需抽取中压缸排汽,导致经济性减弱;供水温度越高,高背压供热方案相比低背压抽汽供热的节能优势减小。如果供热负荷较低时,条件允许情况下,可以将高背压供热机组的部分电负荷转移到临机上。     

大型天然气联合循环电厂的设计优化

为了使我国正在建设的一批大型天然气联合循环电厂投资省、效率高、投产后具有较好的经济效益,对其设计进行优化至关重要。文章对影响大型天然气联合循环电厂效率的各种因素进行了深入的研究,对联合循环系统、燃气轮机选型、蒸汽系统、参数选择、余热锅炉和汽轮机选型、机组轴系配置、动力岛布置等方面进行了设计优化,并提出了明确的优化结论。     

电厂热力系统的定功率方程与热效率

在总结了矩阵分析法优缺点的基础上提出了定功率方程分析。新方法适用于电力设计的“定功率热力系统计算”，在一个矩阵中同时反映了包括汽轮机在内的热力系统结构，在一定功率时能够一次性求出汽耗量及各级抽汽量。文中详细阐述了新方法的原理、应用及算例分析。     

发电厂冷渣器冷却水回水接入点改造及经济性分析

北方联合电力有限责任公司蒙西发电厂2号300 MW循环流化床机组存在低压加热器凝结水温升过高、冷渣器循环效率低及凝结水流量过大等问题,主要原因是冷渣器回水接入点不合理。通过方案论证,对冷渣器冷却水回水接入点进行改造。改造后,低压加热器凝结水温升趋于设计值;汽轮机回热得到合理利用,汽轮机热耗由8680.97 kJ/kWh降至8382.5 kJ/kWh;供电煤耗由363 g/kWh降至359.8 g/kWh,提高了机组运行的经济性。同时通过凝结水泵电机变频改造等措施,解决了凝结水流量过大的问题。