1000 MW超超临界机组冷端优化研究

针对某1 000 MW超超临界燃煤机组在实际运行存在的能耗较高的现状,用自主开发的电厂热力系统模块化集成优化软件对机组热力系统进行模拟,分析了循环水泵运行方式的经济性以及机组冷端优化方案的节能效果,分析结果表明:对于机组在循环水温越高的工况,定频冷端优化煤耗与变频冷端优化煤耗一致,定频调节和变频调节并无差异。而在循环水温较低的工况,变频冷端优化煤耗比定频冷端优化煤耗更低。循环水泵变频经济性优势主要集中在较高的运行负荷以及较低的循环水温的工况范围。冷端优化主要通过影响汽轮机的出力和耗能设备如循环水泵等耗功进而影响机组经济性,随着机组运行工况负荷越低,冷端优化收益越显著。研究结果对同类型机组的节能改造具有一定借鉴和指导意义。     

1000 MW超超临界凝汽式汽轮机最佳背压模型应用分析

建立了1000 MW超超临界凝汽式汽轮机最佳背压的计算模型,实时分析最佳背压随负荷、循环水流量和机组状态的变化关系。结果表明循泵功率变化和汽轮发电机功率变化均随循环水流量增加而增大。机组净出力随循环水流量先增大后减小,在一定循环水流量和背压下存在最大值。在高负荷下,降低背压带来的收益大于损耗,应尽量提高循环水流量,降低背压。低负荷下,采用一机一循泵模式合理;中高负荷下,采用两机三循泵模式合理;长期高负荷下,采用一机两循泵模式合理。在循环水入口温度维持基本不变时,汽轮机最佳背压随负荷增加而降低,最佳循环水流量随负荷增加而增大。     

燃煤电厂300MW机组循环水系统运行优化研究

以某燃煤电厂2×300 MW机组循环水系统为研究对象,充分考虑外界环境因素,基于循环水泵运行优化理论建立了冷却塔、凝汽器与汽轮机低压缸耦合的冷端优化数学模型。基于麦克尔焓差理论建立冷却塔热力计算模型并给出冷却塔出塔水温的计算方法,研究了环境温度、相对湿度和循环水量对冷却塔出塔水温的影响。研究了机组背压、循环水量与排汽流量对凝汽器真空的影响。绘制全工况下循环水泵运行方式间的等效益曲面,确定了不同的机组负荷、环境温度及相对湿度下循环水泵最佳运行方式。对比传统循环水泵优化方式,可知新型等效益曲面方法具有一定的合理性。对火电机组实际运行中循环水系统优化有一定的指导意义。     

水冷火电机组冷端优化研究

针对电厂汽轮机冷端优化分析问题,从凝汽器和循环水泵的整体角度出发,对冷端系统的运行特性进行优化,建立了不同工况下循环水优化系统分析计算模型,得出不同负荷下汽轮机排汽压力、循环水温度对机组热耗的影响.通过现场试验,计算了不同负荷之间排汽压力对热耗率影响系数关系,以此构建了不同负荷排汽压力对热耗率影响系数模型,提高了低负荷工况优化结论的准确性。     

基于变频优化的供热机组循环水控制系统设计

为了充分利用变频循环水泵,提高电厂循环水系统的效率,并实现循环水系统的自动控制,以南阳热电210MW供热机组为例,分析了汽轮机与凝汽器变工况,确定连续域优化的数学模型,并且针对闭式循环水系统,通过结合冷却塔热力计算引入环境温度代替循环水进水温度进行优化计算,得到最佳工况参数。根据对优化参数的分析处理,设计循环水自动控制系统,达到循环水根据机组负荷和环境温度自动调节的目的。优化设计的循环水自动控制系统现已在南阳热电投入使用,运行稳定且效果良好。     

凝汽器变工况特性计算分析

通过汽轮机、凝汽器变工况计算相结合可以得到不同机组负荷、不同循环水进口温度下循环水泵的机组负荷切换点。在凝汽器变工况时,两台循环水泵可以灵活改成一台运行方式,合理调节循环水量,使机组在最佳真空下运行。     

电站循环水泵效率求取试验方法对比分析研究

循环水泵效率是电站循环水系统运行方式优化的重要指标,为提高循环水系统运行经济性,必须对循泵运行方式进行优化调整,而准确确认循泵效率势在必行。目前电站循环水流量采用超声波流量计、热平衡方法,但两种测量方法各有利弊。结合现场第一手资料和丰富的工程实践经验,采用循泵扬程—流量曲线拟合反推法对循环水流量进行了计算,确认了循泵效率。以某330MW火力发电厂循环水泵效率为例,对实际应用测量结果进行了分析比较,试验结果证明其科学合理性,可供工程实际应用参考。     

火电厂闭式循环水系统优化运行试验研究

在闭式循环水系统运行优化中,冷却塔出塔水温是一个与机组负荷、循环水流量及环境空气温度、湿度有关的变量,不能作为一个确定值给出。现有的方法存在着计算复杂、实时准确获取冷却塔周围温度、湿度难度大,难以实际指导机组的运行。通过对冷却塔变工况特性分析及工程实践经验,采用了统计分析方法获取循泵切换后出塔水温的变化特性,建立了闭式循环水系统运行优化的数学模型,并针对某1 000 MW火电机组的闭式循环水系统计算得到机组在不同负荷、不同循环水温度下的循环水泵最优运行方式,对闭式循环水系统的运行优化具有一定的参考价值。     

660MW超超临界机组循环水系统节能优化分析

冷端系统是火电厂发电机组重要的辅助系统,它的工作状态和运行特性对整个电站机组的稳定性、安全性和经济性都有较大的影响。对某660 MW超超临界机组两台循环水泵电机进行改造,增加了循环水泵运行方式(单机运行时一小、一大、一大一小;双机运行时二小、一大一小、二大、二大一小);建立了机组冷端性能分析计算模型,结合实际运行状况,给出了不同负荷、不同温升等工况下循环水泵组合优化运行方式;针对机组频繁启停状况,通过合理利用运行机组循环水,达到降低开停机过程循环水泵耗电量的目的。研究为同类机组冷端系统运行方式提供借鉴。     

汽轮机冷端运行自动优化控制技术研究

基于现有汽轮机冷端优化原理,建立了用于在线自动优化控制的实时校正优化模型,针对湿冷和直接空冷机组,提出了考虑汽轮机末级安全和寿命的综合优化方案,给出了冷端运行自动优化控制策略及其实现方法,应用于某350MW亚临界湿冷机组,稳定运行超过30个月。实践结果表明,相对于传统人工经验运行,冷端运行自动优化控制真正起作用的时期,实现了平均降低煤耗1.2g/(kW·h),对于冷端设备运行组合较多的双速循泵湿冷机组来说效果显著,对于配置有变频循泵的湿冷机组或直接空冷机组来说更可发挥冷端运行优化系统连续自动调节的优势,综合收益更加明显。     

母管制双速循环水泵冷端系统的运行优化

在分析母管制循环水系统拓扑结构并研究双速水泵运行特性的基础上,给出了循环水系统水力计算模型,并采用Matlab软件与C++混合编程求解,得到循环水系统变工况后的输出响应,并以某电厂超临界机组为例,对母管制双速循环水泵冷端系统运行进行了优化.结果表明:该模型的计算结果可用于计算不同负荷、不同循环水温下循环水系统的最优决策向量,使循环水泵在高效区内运行,提高了冷端系统的运行效率.     

热电联产机组供热能耗影响因素研究

为了研究不同因素对热电联产机组真实供热能耗影响的差异,采用参比机组法计算几种不同容量和类型的热电联产机组的供热煤耗率,进而研究了热网循环水泵、给水泵、供热蝶阀对供热煤耗率的影响。研究表明：与采用小汽轮机驱动相比,热网循环水泵采用电机驱动时,机组供热煤耗率将上升,最大值为1.21 kg/GJ;给水泵采用电机驱动时,机组供热煤耗率可能上升或下降,上升值最大为0.77 kg/GJ,下降值最大为0.99 kg/GJ;与采用供热蝶阀相比,不采用蝶阀时,机组供热煤耗率会下降,下降值最大为12.29 kg/GJ。     

火电机组定速循环水泵的全工况运行优化

为解决枚举法得出的定速循环水泵最优运行方式的局限性,通过分析汽轮机低压缸、冷却塔及凝汽器真空的全工况计算模型,提出了在环境温度相等的前提下进行循环水泵全工况运行优化,并对其流程进行了阐述,将排汽压力对汽轮机功率的修正曲线进行了全工况拟合,利用二分法求解机组各工况下循环水泵相邻运行方式的等效益点,进而获得等效益曲线,并采用二分法对某电厂的定速循环水泵进行了等效益曲线实例验证．结果表明：循环水泵优化运行后,平均可降低煤耗0．594g／（kw·h）．     

电站汽轮机循环水泵高低速改造可行性分析

对电站汽轮机循环水泵进行高低速改造,是提高机组运行经济性的一项重要措施。通过循环水泵流量-扬程特性和循环水系统阻力特性的匹配性分析,可以分析计算循环水泵在不同运行方式下的运行工作点,为循环水泵高低速改造可行性提供直接依据。以某300MW机组循环水泵高低速改造可行性分析为例,介绍了分析过程和分析结论,形成了循环水泵高低速改造可行性分析方法,对循环水泵高低速改造工作具有重要指导意义。     

火电厂循泵运行方式的技术经济分析

从循泵耗功及供电标煤耗出发,通过计算和图表分析,确定了不同环境温度情况下,宜采用何种循泵运行方式才能确保机组经济性.     

火电厂单元制循环水系统离散优化模型及其应用

对水量不连续变化的单元制循环水系统提出了一种离散优化模型,该模型以等效益点迭代计算来决定泵组切换时的临界工况。以黄台电厂7号机组为例,利用本模型对循环水系统进行了优化运行研究,确定了机组在不同季节、不同负荷最经济的循环水泵运行编组方式。效益分析表明,对于300MW机组,循环水系统离散优化可使电厂标准煤耗降低0．5～0．7g/(kWh)。文中根据热力试验数据,总结出凝汽器传热系数的一个经验公式,可供同类机组参考。     

火电厂闭式循环水系统变工况运行优化

以某600 MW机组闭式循环水系统为例,提出了以汽轮机负荷、环境温度和环境相对湿度为条件的优化运行方式,将冷却塔、凝汽器和汽轮机变工况进行耦合,得到了闭式循环水系统冷却塔的进塔水温和出塔水温(即凝汽器循环水的出口温度和入口温度)随机组负荷、环境温度和环境相对湿度的变化规律.结果表明:在一定的环境条件和负荷下,进塔水温随循环水体积流量的增大而降低,而出塔水温随循环水体积流量的增大而升高;进塔水温和出塔水温均随着环境温度、环境相对湿度和机组负荷的升高而升高.     

630 MW燃煤机组循环水系统运行优化研究

以某630 MW燃煤机组的开式循环水系统为研究对象,分别建立循环水泵优化调度模型和机组背压预测模型。为提高模型计算准确性,基于自主开发的热力仿真设计平台中的湿汽透平模块,建立完整的机组仿真模型,计算低压缸排汽流量和排汽焓值。将三个模型耦合,实现机组循环水泵的优化调度。分析了不同电负荷及循环水入口温度下的最佳循环水泵的运行方式,并通过历史运行数据验证了优化模型的准确性,结果表明所建的循环水泵优化调度模型能有效提高机组的运行经济性,降低机组能耗。研究了全负荷段下不同循环水温的循环水泵最优运行方式,以指导机组深度调峰时的循环水泵调度。开发了循环水泵实时优化调度系统,基于现场实时数据给出当前工况下最佳的循环水泵运行方式,为现场运行人员循环水泵调度提供指导建议。     

循环水系统冷端改造及运行优化

针对新昌电厂循环水冷端存在的问题,进行分析,提出改造措施。并在改造后对循环水系统进行运行优化实验,根据实验数据,结合凝汽器变工况特性,计算出机组循环水泵最佳运行组合。实践证明,循环水冷端优化改造后,达到了较大的节能目的,使电厂获得最大经济效益。     

考虑凝汽器压力的火电厂循泵出口阀启闭规律优化

当火电厂循环冷却水系统中发生水力瞬变时,凝汽器可能出现冷却水失水现象,这将导致凝汽器压力增高,从而影响汽轮机组运行的稳定性及安全性。循泵出口阀启闭规律的优化设定对凝汽器最大失水量能起到一定的控制作用。本文提出水力过渡过程计算结合凝汽器变工况计算的方法来优化设定阀门规律。经应用于300MW汽轮机组实例表明,采用该法确定的最优规律,凝汽器最小过流量从1.991m3/s增加到2.271m3/s,凝汽器最大压力从22.111kPa降低为16.911kPa。这样既能保证循环水系统的水力安全,又考虑了瞬变过程中凝汽器的动态特性,有利于汽轮机组的安全稳定运行。