超超临界再热机组凝结水节流负荷动态响应特性

以低压加热系统质量守恒和能量守恒方程为基础,对超超临界再热机组凝结水质量流量与机组负荷的动态关系进行探讨,建立两者之间的数学模型.根据某电厂1 000MW超超临界再热机组热平衡图及结构参数,对动态模型进行仿真.结果表明:在额定工况下,改变凝结水质量流量大小,可得到对应的凝结水质量流量与机组负荷的传递函数;在不同工况下,随着机组负荷的增大,传递函数的增益系数变大,而时间常数变小.     

300MW 汽轮机组不同运行方式比较

针对300MW机组编写了汽轮机定压运行和滑压运行的变工况热力计算程序,利用程序计算出了在定压运行和滑压运行方式下调节阀门压损、高压缸排汽温度、调节级相对内效率、给水泵耗功、热耗率、理想循环效率等各项指标。通过对上述各项指标的分析比较,得到了机组滑压运行的最佳运行方式,进而确定了机组滑压运行的负荷区域,并分析了滑压运行对机组安全性的影响。     

超临界机组参与一次调频对汽轮机寿命影响的研究

本研究针对超临界大功率机组参与电网一次调频对汽轮机寿命损耗的影响进行了研究,建立了不同运行工况下的汽轮机转子疲劳寿命的有限元模型,对超临界机组参与电网一次调频时转子的暂态温度场和弹塑性应力场进行了计算分析,确定了不同变负荷速率和温升速率下、定压与滑压运行工况时汽轮机寿命的损耗。结果表明:负荷变化范围为10%时,危险位置轴表面的最大应力为82.18 MPa,应力变化值为69.18 MPa,轴心处的最大应力小于20 MPa,应力变化值小于17 MPa,应力水平很低,热应力也很小。一次调频对高中压缸各级温度变化以及热应力影响很小,对机组寿命的影响可以忽略,机组可以安全的参与电网的一次调频。     

再热汽温的动态特性与控制

给出了再热器动态特性的简便计算公式.依据再热器的结构参数和热力参数,计算分析了摆动火嘴、烟气挡板、烟气再循环等调温方式下和喷水扰动下的再热汽温动态特性,并提出在主要调节方式无法投入自动状态时,采用一级再热器喷水减温的2种大滞后再热汽温辅助调节系统:二阶超前/滞后单回路控制系统和经典的单回路控制系统.对经典的单回路控制系统,将调节器的微分时间常数Td和积分时间常数Ti之比提高到0.6～0.8,可克服一级喷水减温再热汽温的大滞后,使控制系统稳定工作,从而满足再热器的运行需要.     

660MW超超临界锅炉再热抽汽安全性分析

某电厂660 MW超超临界锅炉为单炉膛П型布置,尾部烟气挡板调节再热汽温。机组运行后拟抽取再热蒸汽满足外部供热。锅炉受热面布置按照不抽汽设计,假如抽汽运行,随着再热流量降低,再热器受热面冷却能力不足易超温影响机组安全运行。通过对660MW额定工况、75%负荷和50%负荷工况下不同抽汽量的计算对比,分析了机组负荷和抽汽量变化关系、比较了再热器受热面最高管壁温度和管子材料许用温度,对不同工况下锅炉的最大可能抽汽量进行预估。通过计算对比结果表明对机组再热系统的抽汽改造方案选择具有一定指导意义。     

大型火电机组热力系统变工况经济性分析

基于热力系统的小扰动理论,在热系统变工况计算中考虑汽轮机内汽态膨胀线变化,建立了大型火电机组热力系统变工况计算的数学模型。利用该模型计算得到了主蒸汽温度、主蒸汽压力、真空、再热汽温度、过热器喷水量和再热器喷水量发生扰动时,对机组效率和标准煤耗的定量影响。结果表明,主汽温度、再热汽温度、过热器喷水、再热器喷水的影响基本呈线性关系,而主汽压力和汽轮机真空对机组的影响则是非线性的。     

直流炉机组简化非线性动态模型

以某1000MW超超临界机组为例,基于机理分析并结合机组实际运行数据,通过分析制粉过程、锅炉受热系统、过热器系统和汽轮机的动态特性,建立了直流炉机组在大范围变工况运行下的简化三输入三输出非线性动态模型．该模型以燃料质量流量、总给水质量流量、汽轮机阀门开度为输入,以汽水分离器出口比焓、主蒸汽压力和汽轮机功率为输出．采用机组稳态运行数据确定模型的静态参数,利用负荷变化剧烈的数据辨识动态参数,对模型进行阶跃扰动实验,并与实际运行数据进行对比．结果表明：所建立的模型能够反映机组主要的动态特性和非线性特性,具有结构简单、参数求取容易、复现性好等优点．     

600MW超临界机组控制特性的分析与控制策略的研究

通过分析超临界机组的燃料质量流量扰动、给水质量流量扰动和汽轮机调门开度扰动对主蒸汽压力和分离器出口温度的影响,得出相应的动态特性和各参数之间的关联性,从原理上给出燃料指令、给水指令与煤水比之间的相互关系,确定了机组指令与锅炉指令的静态和动态关系.提出超临界机组汽水一体化的控制理念,采用变设定值、变参数、动态前馈的控制方式优化控制策略,使超临界机组能稳定快速地跟随AGC的要求,同时保证机组变参数运行的稳定性.     

660MW超临界机组通流部分初参数扰动对热经济性的影响研究

汽轮机通流部分初参数是影响机组热经济性的重要因素。在多元扰动下热力系统能效分析模型的基础上,根据热力系统的性质,以某660 MW超临界机组的典型工况为例,分别计算了主汽温扰动、主汽压扰动、再热汽温扰动对机组能效影响的强度系数。通过建立不同扰动下的强度系数变化趋势图,发现各种工况下的扰动与强度系数的变化规律,为机组的实际运行提供帮助,也为机组的节能降耗提供参考。     

1520 MW核电汽轮机甩负荷动态特性研究

文章为了构建机组甩负荷工况仿真模型、研究机组的动态特性,以HD1520A核电为研究对象,分析了汽轮机系统的特点,按照复杂系统层次化建模的思想,利用Matlab/Simulink仿真工具构建了汽轮机系统仿真模型,重点建立了该对象中各环节(进汽阀门、蒸汽容积、中间再热器和转子等)的数学模型,并在Matlab环境下仿真研究各系统甩负荷工况下运行参数的变化规律,完善控制系统设计方法,为核电机组安全运行提供理论指导.     

基于MATLAB的超超临界汽轮机机组一次调频仿真分析

介绍了火电机组的一次调频特性,建立了超超临界汽轮机的一次调频数学模型,通过MATLAB仿真验证了数学模型的正确性。基于数学模型,分析了汽轮机定压运行、滑压运行和定-滑混合运行模式下的仿真结果。该数学模型的研究成果对机组调试具有重要意义,可用于指导电厂运行。     

提高主再热汽温对600MW亚临界空冷机组运行特性的影响分析

针对亚临界空冷机组实际运行过程中煤耗偏高的问题,提出提高主再热蒸汽温度的改造方案,并以某典型600MW亚临界空冷机组为例,详细分析了主再热汽温变化对机组运行特性的影响,从热力学角度揭示了提高蒸汽初参数的经济性;在此基础上,又对机组在不同工况下初参数变化对能耗的影响进行了计算分析。研究结果表明:对于案例机组,在100%THA工况下,当将其主再热蒸汽温度由538℃提高至580℃时,机组的发电效率可提高0.61%,供电煤耗可降低4.73g/k Wh,节能效果显著。且随着负荷的降低,机组的热力性能还会进一步提高,当负荷在80%~40%THA工况变化时,提高初温后机组的供电煤耗可降低5.00~5.70g/k Wh。     

基于DOE方法的甩负荷动态特性敏感性仿真分析

汽轮发电机组甩负荷工况是一种极端的变工况运行过程,其调节系统动态特性的变化直接关系到机、炉、电系统的安全和稳定。在调节系统动态数学模型的基础上,借助DOE(Design of Experiment)方法的基本思想,从实验设计、仿真分析、数据汇总与统计的角度出发,定量分析了甩负荷动态特性对机组本体设备及其调节系统相关因素的敏感性大小,研究了多因素耦合作用下的敏感性突增变化及各因素间存在的相互作用效应。最后重点对转子飞升时间常数进行了仿真研究。     

基于频域法的超超临界锅炉水冷壁动态特性模型验证及计算分析

为了研究超超临界锅炉水冷壁出口参数的动态特性,采用频域法建立了超临界压力下的水冷壁系统动态特性计算模型。通过试验验证,计算值与试验测量数据符合较好。对某电厂超超临界锅炉下炉膛水冷壁进行了计算,得到75%热耗率验收工况(THA)负荷下的动态响应特性,研究了热负荷、入口焓、入口质量流量、出口压力阶跃时的动态特性,同时分析了不同压力、入口焓、入口质量流量、热负荷和管段长度对各参数阶跃时出口工质参数动态响应的影响。结果表明：入口焓、入口质量流量和热负荷增大时,扰动造成的响应时间减小,入口压力、管段长度增大时,扰动造成的响应时间增加。     

660 MW超临界火电机组汽轮机及其调速系统精细化模型研究和应用

为了解决典型模型适用性差的问题,针对某660 MW超临界火电机组,通过优化调速系统模型,并考虑机组流量特性和主蒸汽压力变化对一次调频特性的影响,搭建了汽轮机及其调速系统的精细化数学模型。采用典型模型和精细化模型对机组20%,40%,50%额定负荷下的一次调频响应过程进行仿真,将仿真结果与实测数据进行对比。结果表明：在不同工况下,精细化模型能更准确地反映机组一次调频功率的响应特性、机组流量指令响应特性和主蒸汽压力响应特性,并提出判断模型是否能正确反映机组一次调频特性的原则,对汽轮机及其调速系统模型的优化和改进具有一定的指导意义。     

1000MW超超临界机组变负荷关键参数性能分析及优化

随着我国新能源的快速发展,火电机组参与深度调峰成为常态化,然而机组低负荷运行时往往会偏离最优运行工况,因此研究低负荷下多参数热力耦合特性以及控制策略优化能有效地改善火电机组的经济性能。本文分析研究了低负荷下汽轮机关键热力参数对机组的效率、热耗率以及节能量等多个变量的影响,优化了机组滑压运行曲线并确定了控制策略优化方案,提高了机组经济性能,具有很重要的学术意义和工程实用价值。     

1000 MW超超临界汽轮机蒸汽参数的优化及讨论

探讨了1000 MW超超临界汽轮机组的参数及运行方式.外高桥三期2×1000 MW汽轮机为上汽(SIEMENS)机型,采用补汽阀调频及过负荷调节.以压力条件作为划分定压和滑压的判据,最高冷却水温条件下,功率≤1000 MW时不开补汽阀;其它水温下能在功率＞1000 MW且p＜27MPa时尽可能进行滑压运行;它采用≥3D弯管等,降低造价,降低再热系统压降时,降低冷却水温度,单独设汽动给水泵汽轮机的凝汽器,降低进入主凝汽器的蒸汽流量及热负荷,以降低机组平均背压和端差等,机组运行性能因而提高.     

350 MW机组供热工况的能耗特性研究

供热机组同时生产电、热两种产品,其变工况下的能耗特性变化较复杂。采用Ebsilon软件建立350 MW燃煤供热机组变工况计算模型,研究热电比及热力参数变化时机组能耗特性的变化规律。结果表明：供暖工况下,电负荷不变时,煤耗率随着热电比的增大而减小;机组煤耗量和热耗量随着主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热温度的升高而降低。     

亚临界N330-17.75/540/540型汽轮机定、滑压运行分析

通过对N330-17.75/540/540型汽轮机在定压、滑压运行工况的热力参数及相关性能参数进行对比分析,论证机组滑压运行的特点,并得出机组定、滑压运行经济性能曲线,从而确定机组定、滑压运行经济性较佳的负荷范围.     

超临界直流锅炉煤水比控制系统机理建模及定量反馈控制

针对超临界直流锅炉在变负荷运行过程中被控对象参数不断发生变化的特点,将超临界直流锅炉看做具有不确定性的非线性系统,并根据部分分散控制方法对某600MW超临界机组简化模型进行了分析,充分论证了燃料量对中间点温度的动态特性单独建模的合理性．以超临界直流锅炉燃料量变化对水冷壁出口温度的影响为研究对象,进行动态机理分析并建立动态模型,通过计算在3个典型工况点处的传递函数,确定其不确定性模型的参数变化范围．将定量反馈理论应用到煤水比控制中,结合给定的设计性能指标计算出煤水比控制系统的反馈控制器和前置滤波器的参数．结果表明：锅炉中间点温度在不同负荷下都能较快地高精度跟踪给定信号,有较强的鲁棒性,控制性能良好且易于实现．