一次调频参数对超超临界二次再热机组性能的影响

二次再热机组流程复杂,惯性较大,其一次调频特性对电厂的运行稳定性、灵活性影响较大。以GSE仿真平台为基础,采用JTopmeret模块和自定义程序相结合的形式,建立了超超临界二次再热汽轮机的仿真模型与一次调频模型,并对此模型进行了精度校验。在此基础上,研究了二次再热机组参与一次调频过程中的热力参数响应特性,分析了负荷阶跃幅度、调速不等率对二次再热机组一次调频特性的影响。结果表明：当机组的负载功率增加时,二次再热机组一次调频控制系统开始动作,在动态调节过程中,实时频率小于50Hz,在达到稳态后,一、二次再热蒸汽的流量、压力变化相对值大于主蒸汽流量、压力变化相对值。在二次再热机组一次调频过程中,频率的动态超调量随负荷阶跃幅度的增大而增大,随调速不等率减小而增大。频率的调节时间随着负荷阶跃幅度的增大或调速不等率的下降而延长。与一次再热机组相比,二次再热机组一次调频控制系统动作较快,但调节过程中最大超调量较大。     

1 000 MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略及工程应用

以具有时变特性、大惯性和非线性的二次再热机组蒸汽温度受控对象为背景,结合超超临界直流锅炉特性,分析了过热器出口主蒸汽温度的变化机理,提出了基于改进型Smith预估补偿器实现的喷水减温控制系统。结合某1 000 MW超超临界二次再热塔式锅炉,给出了控制策略的设计要点。实践证明,该系统能有效解决超超临界二次再热机组主蒸汽温度控制的大延迟和大惯性问题,提高主蒸汽温度的动态控制品质,同时降低调试难度。     

一种超(超)临界二次再热机组汽温控制方案

超(超)临界二次再热燃煤发电机组锅炉汽温控制的品质,直接影响机组热效率及机组的安全稳定运行。本文结合某1000 MW超超临界二次再热燃煤发电机组工程,介绍了机组工艺系统概况。根据锅炉汽水系统的工艺配置情况,分析了主蒸汽、一次再热蒸汽、二次再热蒸汽温度的控制方式和控制要求,并重点介绍了一种超(超)临界机组直流锅炉基于过程物理机理的过热汽温控制策略设计方案。该方案结构简单,实现方便,可以尝试在二次再热机组主汽温控制中进行应用。     

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。     

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。     

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％.     

超超临界二次再热机组热经济性及技术经济性分析

以某超超临界1 000 MW二次再热机组为例,构建热经济性分析模型及技术经济性分析模型,研究在负荷、主蒸汽参数及再热蒸汽参数变化时机组热经济性的变化规律,以及在年平均运行小时数、全厂效率和燃料价格变化时机组发电成本的变化规律。结果表明:与一次再热机组相比,二次再热机组热经济性受负荷影响较大,改变主蒸汽参数对其影响不明显,而改变再热蒸汽参数对其影响较为明显;机组发电成本随年平均运行小时数和机组效率降低而升高,在较低效率下进一步降低年平均运行小时数将使二次再热机组发电成本高于一次再热机组;二次再热机组的技术经济性在燃料价格较高时具有优势。     

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。     

超超临界二次再热机组锅炉全负荷脱硝特性

以华能安源发电有限责任公司超超临界660 MW二次再热机组锅炉和华能莱芜电厂超超临界1 000 MW二次再热机组锅炉为研究对象,通过锅炉校核热力计算对二次再热机组锅炉不同负荷工况下烟气脱硝系统选择性催化还原(SCR)装置入口烟温特性进行了研究,并与电厂实际运行数据和常规超超临界一次再热机组锅炉进行了对比。结果表明:本文计算结果与电厂实际运行结果吻合很好;超超临界二次再热机组锅炉能够实现锅炉全负荷脱硝,随着锅炉负荷的降低,其SCR装置入口烟温逐渐降低,在最低30%BMCR负荷时,二次再热机组锅炉SCR装置入口烟温仍高于320℃,比相同容量的常规一次再热机组锅炉SCR装置入口烟温高30~40℃;超超临界二次再热机组锅炉能实现全负荷脱硝的主要原因在于锅炉给水温度显著提高,比常规一次再热机组锅炉给水温度提高约30℃。该研究结果对超超临界二次再热机组的设计和建设提供了参考和借鉴。     

1000MW超超临界燃煤机组二次再热技术现状及其市场前景分析

介绍了超超临界燃煤机组二次再热技术发展状况和关键技术问题,以1000MW容量火电机组为例对二次再热机组经济性进行了分析。二次再热技术能有效地提高火力发电机组的热效率并降低污染物排放,且目前的设备材料能够满足二次再热超超临界机组的安全运行要求。虽然二次再热技术相比一次再热机组存在结构复杂、运行操作难度大及初投资成本增加等问题,但是在国内环保标准提高和发电设备成本下降背景下,二次再热技术的节能减排和经济性优势将逐步体现,大容量超超临界二次再热机组将成为火电机组首选标的。     

节流配汽汽轮机组一次调频经济代价分析

对节流配汽汽轮机组来说,采用调节阀大开度的运行方式在提高经济性的同时会降低机组的一次调频能力。基于试验数据与变工况计算分析,得到了上汽-西门子1 000 MW汽轮机组的一次调频能力曲线,给出了满足规定一次调频能力的滑压曲线与调节阀开度高限曲线,结合实际性能试验结果,得到了该种机型满足规定一次调频能力要求的运行工况与调节阀以45%开度运行时的机组供电煤耗差别。结果表明,通过提高主蒸汽压力,牺牲一定经济性,可以保证节流配汽汽轮机组的一次调频能力满足相关规定的要求。     

超超临界二次再热锅炉热力计算系统的研发及工程应用

电站锅炉超超临界二次再热技术不仅能提高机组热效率、具有良好的环保效果,并且是一种较为高效、低污染的成熟燃煤发电技术。目前国内超超临界锅炉热力计算基本采用国外引进的“黑箱”式计算程序,专用性强,功能适应性窄。基于J2EE标准的多层架构体系,提出“统一汽水流程”迭代的超超临界二次再热锅炉机组热力性能分析计算的通用模型及总体算法,完成针对锅炉不同类型受热面布置及工质流程顺序的热力性能计算系统研发。同时,结合某台百万千瓦级超超临界二次再热锅炉热力校核计算的实际应用案例,验证本文模型算法的有效性。     

1 000 MW超超临界二次再热燃煤发电示范工程总体设计方案

为促进节能减排,建设了国电泰州电厂二期工程作为1 000 MW超超临界二次再热燃煤发电机组的示范工程。结合国内现有燃煤发电机组技术水平,在比较分析国外二次再热机组的基础上,提出了示范工程总体方案所涉及的主机参数选择、主机选型、热力系统拟定、辅机选型以及大气污染物治理方案。示范工程投运以后,2台机组供电煤耗分别为266.57 g/（kW·h）和265.75 g/（kW·h）,烟尘、SO₂和NO_x的排放浓度在标准状态下分别低于5 mg/m³、35 mg/m³和50 mg/m³,为中国建设更加高效和清洁的火力发电厂起到重要的参考和示范意义。     

二次再热超超临界机组控制策略的研究

与一次再热相比,超超临界机组采用二次再热技术能够进一步提高机组的热效率,从而节约一次能源,减少排放,保护环境。近年来随着超超临界机组设计、制造、运行等技术的提高,节能减排的需求和在一些地区投资性价比的优势促使包括中国的很多国家投入二次再热机组的开发和建设。结合国内开展的二次再热发电项目,分析二次再热机组控制策略与一次再热机组的主要差异,重点对汽温控制、协调控制、旁路控制功能设计进行了探讨。     

1 000 MW二次再热超超临界机组分散控制系统关键技术研究及应用

在分析二次再热机组控制难点的基础上,介绍了1 000 MW二次再热超超临界机组国产自主化分散控制系统关键技术的研发,包括机组分散控制系统的设计及技术特点,机组协调控制技术,汽温控制技术,旁路控制技术及机组自启停（APS）控制技术。示范工程的应用表明,该分散控制系统性能稳定可靠,各项性能指标达到或优于设计值,机组实现了启停全程控制自动化。     

1 000 MW火电机组协调控制策略优化

介绍了1 000 MW超超临界直流炉的控制特点,分析了某电厂1 000 MW火电机组投产后协调控制系统存在的问题,针对变负荷工况下机组主蒸汽压力经常超压、欠压以及锅炉管壁超温的问题提出了控制系统优化策略,从锅炉主控回路、给水控制回路、燃料控制回路等方面进行了控制策略优化和控制参数优化;对锅炉滑压曲线进行了经济优化,最大限度地减少主汽门节流损失,以提高机组经济性,并对实施效果进行了分析和总结。     

1 000 MW二次再热超超临界机组再热汽温控制策略及工程应用

通过分析锅炉各调温手段对再热汽温的影响,提出了一种1 000 MW二次再热超超临界机组再热汽温控制方案,从锅炉吸热面布置、摆动燃烧器喷嘴、烟气挡板、一、二次再热器微量喷水减温器、一、二次再热器事故喷水减温器方面做出了设计说明,介绍了某1 000 MW二次再热超超临界机组一、二次再热汽温控制回路的设计及主、再热汽温控制的解耦方法,实践证明本控制方案应用效果良好。     

基于加热器切除的深度调频控制技术研究与实施

针对超超临界机组锅炉蓄热能力有限、在电网低频事故等深度调频工况下一次调频性能较差的问题,提出了基于加热器切除,充分利用回热系统蓄能参与电网调频的深度调频控制技术。通过在典型660 MW超超临界机组上开展现场试验研究,获得不同加热器切除的响应特性和对机组安全稳定运行影响,据此设计基于加热器切除的深度调频控制策略,并加以实施和试验验证。试验结果表明,该控制技术在确保机组安全稳定运行前提下,能够有效提升机组的深度调频响应性能,可作为电网大频差工况下火电机组一次调频性能提升的新策略。     

超（超）临界机组高加给水旁路调节方式的一次调频控制技术研究与试验

基于某1 050 MW超超临界机组高压加热器给水旁路的工程实施,介绍了给水旁路调节方式下,多种调频手段共同参与的机组最大一次调频能力试验,获得了该机组给水旁路设计规模下的调频特性和多种调频方式下的调频效果对比分析。针对给水旁路下机组的负荷响应特性、省煤器进出口给水温降及其蓄热利用效率,开展给水旁路参与一次调频运行边界条件探讨。提出了一种超（超）临界机组的节能型一次调频控制方法,为挖掘超（超）临界机组蓄热潜力提供了试验依据,为特高压受端电网下超（超）临界发电机组一次调频能力提升提供探索路线。