基于当量抽汽压力的大型热电联产供热模式研究

建立了大型热电联产机组变工况分析模型,揭示出不同热网回水温度和热网回水温升条件下,单效溴化锂吸收式热泵驱动热源饱和蒸汽压力和热力系数的变化规律.提出2种不同供热模式选取的判据,即当量抽汽压力.以某300 MW直接空冷抽凝供热机组为例,进行了变工况计算及分析.结果表明:随热网回水温升的增大以及热网回水温度的升高,驱动热源饱和蒸汽压力升高,而吸收式热泵热力系数则减小;对于300 MW等级及以上供热改造机组,由于汽轮机中低压缸抽汽压力高于对应的当量抽汽压力,采用吸收式热泵供热模式更节能.     

供热空冷机组汽动泵运行的可行性研究

针对供热空冷机组(尤其是进行过供热改造的凝汽式空冷机组)普遍存在供热抽汽压力过高的状况,提出了在供热期内将供热抽汽流引进背压汽轮机,先驱动给水泵再进行供热运行模式,并以山西某电厂实际机组为例,编写计算程序分别进行额定工况和变工况下排汽压力和供热抽汽量的校核计算。结果表明:以热网加热器作为驱动给水泵背压机的冷源,背压机功率输出稳定,能够满足给水泵的功率需求且不影响供热过程。与电动泵运行模式进行经济性对比,汽动泵运行具有良好的经济效果,在额定主蒸汽量下,机组净热耗降低约182 kJ/kWh,投资回收期计算显示,采用所述模型运行,约3年即可回收全部的改造费用和设备投资。     

大型供热机组深度参与电网调峰的一种新模式

在寒冷地区,传统大型供热机组供热模式在能源梯级利用方面存在很大缺陷,供热抽汽压力设定不合理,致使机组的做功能力下降,调峰能力不高。提出了可采用两台大型供热机组热网加热器串联运行,在第一台机组热网加热器前增设小背压机组的新模式。该模式不仅能较好地降低第一台机组供热抽汽压力至合理值,还能增加供热机组的发电量。另外,还可以用背压机带动电动压缩式热泵,增大了机组的对外供热能力,降低了机组的发电出力,提高了大型供热机组深度参与电网的调峰能力。     

空冷机组低位能分级混合加热供热技术的应用及经济性分析

针对某电厂空冷机组,提出采用"空冷机组低位能分级混合加热供热技术"进行供热改造。介绍了该供热技术改造方案及热力系统布置,并对空冷机组低位能分级混合加热供热技术与传统抽汽供热技术经济性进行了比较分析。结果表明:初末期(次寒期)的空冷机组低位能分级混合加热供热技术比传统抽汽供热技术的供热焓值低646.78kJ/kg(4号机)、574.58kJ/kg(1号机),每供1GJ热量消耗的平均标煤低19.75kg/GJ(4号机)、20.49kg/GJ(1号机)。严寒期的空冷机组低位能分级混合加热供热技术比传统抽汽供热技术的供热焓值低391.98kJ/kg(4号机)、319.78kJ/kg(1号机),每供1GJ热量消耗的平均标煤低12.45kg/GJ(4号机)、13.19kg/GJ(1号机)。运行表明该低位能分级混合加热供热技术改造的热力系统稳定可靠,经济效益显著,节能减排效果明显,具有广阔的推广应用前景。     

直接空冷机组高背压供热系统性能分析

以300MW直接空冷机组供热系统为例,基于矩阵分析理论建立其热力性能计算模型。根据热网供回水温度数据绘制供回水温度分布图,划分出供热初末期和高峰期两个供热阶段,分阶段分析热网供回水温度对高背压供热机组热力性能的影响。结果表明,整个供热期高背压供热方式优于传统供热方式,热网回水温度越低其性能指标越优,在保证机组安全和发电功率的情况下,热网供水温度越高其性能指标越优。     

供热机组发电负荷-机前压力-抽汽压力简化非线性动态模型

针对抽汽式供热机组利用调节蝶阀控制抽汽压力来调节供热抽汽质量流量的特点,通过分析汽轮机供热抽汽环节的能量平衡特性,建立微分方程形式的供热机组给煤质量流量-汽轮机调门开度-调节蝶阀开度与发电负荷-汽轮机前压力-抽汽压力的简化非线性动态模型.在此基础上分别进行了发电负荷、机组抽汽压力和热网循环水质量流量扰动仿真试验.结果表明:模型输入输出关系符合机组实际情况,能够解释供热系统中通过调节供热抽汽压力维持供热抽汽质量流量跟随供热负荷需求变化的内在机理.     

抽汽供热机组深度调峰灵活性改造技术研究

针对东北地区某供热机组因容量小、供热面积大、投入低压旁路时降电负荷的措施无法实施,进而导致冬季供暖期热电耦合矛盾异常突出的技术难题,研究提出了低压旁路至抽汽供热系统的改造方案和改造后机组的运行方案,给出了供暖期两台机组协同调峰措施,并对改造后的投资收益进行了分析。研究得出,抽汽供热机组进行低压旁路至采暖抽汽系统改造,将原排至凝汽器的蒸汽热损失回收至热网进行利用,在提升供热能力及机组效率的同时,解决了供暖期抽汽供热机组深度调峰时的热电解耦问题。改造后发电负荷降低5.0MW,增加热网供热能力20GJ,有效地提升了机组供热能力。改造后供暖期日平均收益约1万元,15天回收投资,经济效益显著。     

末级最小安全流量对空冷机组高背压供热的影响

针对空冷机组高背压供热汽轮机末级叶片安全问题,以某300MW空冷机组为例,采用定量分析方法,拟合出末级最小安全流量与背压关系的计算公式,给出末级安全流量的监测方法。并研究了末级安全流量对高背压供热的影响,认为在保证末级安全的流量下,与抽汽凝汽式供热相比,高背压供热机组排汽量大幅增加、抽汽量下降,机组的供热能力、经济性和热电灵活性均变差,不宜作为余热利用方案。而吸收式热泵回收余热方案在上述方面均具有明显优势,应优先考虑。     

供热机组热网循环泵驱动节能优化

热网循环泵是供热机组在供热期间主要耗功辅机之一,传统的配置方式采用电动机驱动热网循环泵,引起冬季供暖期间厂用电率上升,部分电厂改用工业抽汽驱动小汽轮机为热网循环泵提供动力。本文提出以参数等级较低的采暖抽汽驱动小汽轮机来带动热网循环泵的方案,并对电机驱动、工业抽汽驱动、采暖抽汽驱动三种方案进行了经济性计算比较。计算结果表明,工业抽汽驱动方案的经济性与电机驱动方案相差不大,采用采暖抽汽驱动的方案具有较好的节能效果。     

利用热网及建筑物储热的热电联产机组深度调峰能力分析

利用热网及建筑物储热特性实施的"热电解耦"运行方式,是加深热电机组调峰深度的有效途径;考虑热网及建筑物储热后,研究热电机组在不同环境温度及供热面积下的深度调峰能力,对电网负荷调度及电厂运行具有重要意义。采用机组变工况模型、热网及建筑物换热模型,以某310 MW直接空冷热电联产机组为研究对象,分析了供热期内机组在不同环境温度及供热面积下的深度调峰能力。结果表明:利用热网及建筑物储热实施调峰,根据供热面积不同,其调峰能力可增加20～35 MW;相同供热面积下,机组深度调峰能力随室外温度变化相差较小。     

空-湿冷机组凝汽设备耦合节能系统研究及应用

将湿冷机组部分凝结水引入空冷机组乏汽管道,升温后等量凝结水回到湿冷机组,从而达到降低空冷机组背压、增加乏汽利用率的效果,同时减少湿冷机组末级抽汽,降低发电煤耗.该系统具有极强的可操作性和推广前景,实现了燃煤电厂的深度节能,提高电厂经济性.     

大型煤电机组非高压缸设置调节级的热电联产研究

热电联产能有效提高大型煤电机组的经济性,减少二氧化碳排放。但这类机组需要同时满足电网和热网的需求,而电负荷或热负荷的变化会使供热抽汽压力随之变化,为维持供热压力,目前煤电机组供热广泛采用阀门调节的方法。但当负荷变化范围较大时,阀门会产生巨大的节流损失,降低机组的热经济性。为降低甚至消除节流损失,提出了非高压缸设置调节级的方法。     

高效空冷1000MW超超临界汽轮机

简要介绍了STC引进的西门子“HMN”型空冷超超临界1000MW汽轮机所采用的独特技术和结构,不仅机组可靠性高,而且效率高、能耗省、排放少;该机型具备空冷及抽汽供热产品的运行业绩。本文列出了机组典型的主要技术规范。采用西门子空冷超超临界1000MW机型将使空冷电厂达到既节水又节能的目标。     

600MW超临界机组热网循环水泵驱动方式分析

不同的纯凝机组改造为供热机组时,有多种供热方案可供选择,通过比较分析不同供热方案的优缺点和适用范围,确定了某600MW超临界纯凝机组采用中低压连通管抽汽供热的实施方案。在此基础上,对比分析了热网循环水泵不同驱动方式的特点,并采用年费用分析方法,重点分析了工业汽轮机驱动方式和变频调速电机驱动方式的经济性,认为采用工业汽轮机驱动热网循环泵,可明显降低厂用电率,提高整个电厂的经济效益,在发电量相同的情况下前者的经济效益更好。     

利用吸收式循环对热电机组供热首站改造的经济性分析

利用吸收式换热原理对郑州市某热电厂进行集中供热系统热网首站进行改造,依次进行方案设计,供热机组最小抽汽量优化,经济、环境效益分析计算。研究结果表明,利用吸收式换热机组对郑州市某热电厂进行供热首站改造,在有效回收凉水塔废热、显著提升热电厂供热能力的同时,可大量减少燃煤和供热抽汽量,其经济效益和环境效益显著,有效缓解城市供热热源紧张的现状。     

浅析1000MW机组供热一次调频控制应用

1000MW机组经过热网系统的改造后,需要更大的抽汽量被供热使用,低压缸负荷调节幅度及响应速度降低,导致机组响应一次调频能力减弱。结合电厂实际运行情况,对供热调门进行适当优化,作为一次调频能力的补充手段,为机组安全经济运行提供了保障。     

300MW供热机组采暖抽汽管道安全阀布置型式比较

介绍了300 MW等级供热机组采暖抽汽管道安全阀布置的两种型式,并对两种布置型式做了简要比较。同时,对同类供热机组提出推荐意见。     

300 MW直接空冷供热机组的防冻措施

火电厂直接空冷供热机组冬季运行中凝汽器进汽量较少,尤其是启停机过程以及供热运行状态下空冷防冻措施就显得尤为重要.分析了300 MW直接空冷供热机组防冻措施,为同类型机组运行提供经验.     

热电机组梯级热能灵活调配节能供热研究

抽凝式热电联产机组在抽汽供热管道上设置减温器,减温水一般取自凝结水泵出口,温度较低。由于汽水焓差悬殊,两者直接混合会造成抽汽供热能量损失较大。分析机组热力系统工况参数和水源品质,选定水源压力相当、温度与抽汽更为接近的高加疏水作为新调配水源,利用既有减温器与工业抽汽混合,构建新生产工艺和新工况能耗研究对象。研究表明,新生产工艺可用能效率比原工况提升0.5%,机组供热能力增加2%。     

基于热泵的耦合供热系统能量综合利用研究

为充分利用热电联产机组供热过程中余热余压，降低供热系统热电耦合度。以大型燃煤机组抽汽供热系统为研究对象，应用Ebsilon软件对供热系统进行数学及热力学建模，对3种不同供热模式下的热电负荷特性进行了多变量耦合下的系统运行参数寻优，得到不同工况下的热电负荷范围。结果表明，应用GOTPR方法明显优于GOTR方法和GPR方法，热泵系统COP最高可提升0.05。直接供热模式的热负荷调节范围是0～400MW,热泵供热模式热负荷调节范围是150MW～550MW,耦合供热模式热负荷调节范围220MW～525MW。在相同的主蒸汽流量下，随着供水温度、回水温度的及热网回水流量的增加，耦合供热模式可提供更大的热电比，同时降低热负荷与电负荷的耦合性。