600MW直接空冷机组供热改造方案研究

针对北方纯凝机组的供热改造需求,提出将直接空冷纯凝机组进行高背压供热改造,利用品位较低的低压缸排汽进行供热,回收乏汽的冷源损失,从而提高机组的效率。选取某电厂600 MW直接空冷纯凝机组作为研究对象,对其进行供热改造建模,计算在相同机组功率和供热负荷下,高背压供热方案与抽汽供热方案的热经济性,分析认为和抽汽供热方案相比,高背压供热方案具有更好的热力性能,其发电标准煤耗率降低26.79 g/kWh,节能效果显著。     

回收乏汽余热的高背压供热方式性能分析

回收汽轮机乏汽余热用于供热,具有显著的节能效果。以某330 MW直接空冷机组为例,建立了回收乏汽余热的高背压供热机组热力性能计算模型,对比了高背压供热方式和传统供热方式的性能,分析了主要因素对供热系统性能的影响。结果表明,与传统供热方式相比,高背压供热方式可以节省大量的高品质抽汽,可使汽轮机的发电功率增加21.8 MW,发电标准煤耗率降低22.9 g/k W·h。随着热网返回水温的升高,高背压供热机组的发电功率逐渐降低,发电标准煤耗率逐渐升高,高背压供热方式更适合热网返回水温度较低的供热系统。热网水量增加,使高背压供热机组的发电功率减少,发电标准煤耗率降低,高背压供热方式更适合于热网水量大、供热量大的供热系统。     

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。     

质–量并行调节下直接空冷高背压供热机组弹性运行与优化

直接空冷高背压供热是适应复杂环境条件,降低火力发电煤耗和减少污染排放的有效途径。该文考虑环境因素对机组供热负荷与冷端释热特性的影响,基于工程方程求解器和Ebsilon平台建立了直接空冷高背压供热机组的冷端传热和供热特性模型,根据外界环境和机组安全性等边界条件分析了机组在不同热负荷和电负荷要求下的弹性运行边界,得到了不同电负荷时的供热系统变工况运行特性;以热网质–量并行调节为基础,通过优化后的空冷岛运行方式,得到了典型工况的冷端能耗特性;以汽轮机背压为特征参数,供电煤耗率为衡量指标,从热电联产整体系统节能角度为直接空冷高背供热机组弹性运行能力评价,机组余热高效利用及全工况优化提供参考。     

回收乏汽余热的吸收式热泵性能及对机组调峰性能的影响

采用吸收式热泵回收汽轮机乏汽余热用于供热,具有显著的节能效果。以某300 MW直接空冷供热机组为例,建立了基于热泵回收乏汽余热的供热机组性能计算模型,分析了供热量对热泵辅助供热系统性能的影响,研究了热泵辅助供热方式下机组的调峰性能。结果表明,回收乏汽余热的吸收式热泵性能系数为1.73,热泵辅助供热方式的火用效率较传统供热方式提高了15.6%。采用热泵辅助供热可节省供热抽汽64.7 t/h,机组净增功率11.1 MW。随着供热量的增加,热泵辅助供热系统中乏汽利用量及节省的汽轮机抽汽量增多,而机组净增功率先增加后减少。采用热泵辅助供热后,机组的可调峰范围扩大。     

大型空冷机组高背压供热运行特性分析

直接空冷机组高背压供热可减少机组采暖抽汽,增加机组发电能力,而且能回收乏汽余热,增大机组的供热能力。为了探讨空冷机组高背压供热改造后的运行特性,进一步挖掘机组的节能潜力,以300 MW直接空冷机组为例,基于供热机组变工况理论和矩阵分析法建立高背压供热理论模型,分析环境温度变化对高背压供热机组性能的影响规律。结果表明:提高背压,可增大机组的供热能力;随着环境温度的升高,机组最佳运行背压呈下降的趋势;高背压供热机组按最佳运行曲线运行时的发电功率更大,节能效果更显著。本文研究结果可为机组在供热期的经济运行提供理论依据。     

大型汽轮机组高背压供热改造适用性分析

大型汽轮机组采用高背压余热供热,可减少传统抽汽供热造成的可用能损失,而且回收了排汽余热还可扩大机组的供热能力。以某330MW空冷机组为例,建立了高背压余热梯级供热系统理论模型,分析一次网回水温度变化对高背压供热机组性能的动态影响规律,获得了汽轮机组适于开展高背压供热改造的量化结果。结果表明一次网回水温度较低,供热面积较大地区适宜采用高背压供热方式;当回水温度高过59℃时,则不适宜采用高背压供热方式。和传统抽汽供热方式相比,高背压机组供热能力可扩大24.8%;当供热面积达到1000万m2时,发电标准煤耗率仅为138.7g/(kW·h),可有效缓解区域性用电用热矛盾。研究结果可为工程上供热模式的选取提供依据,避免高背压供热改造的盲目性。     

300MW抽汽-凝汽式机组采用冷电联产的热经济性分析

根据热水二段型溴化锂吸收式制冷机的性能参数和太原市城区集中供热系统的参数,计算分析了300MW抽汽-凝汽式机组采用冷电联产的热经济性。计算结果表明,在溴化锂吸收式制冷机的热力系数不低于0.825、电网的供电煤耗率不低于0.388kg/(kW·h)、线损率不低于6.98%、电动式制冷机的制冷系数不高于3.5时,300MW抽汽-凝汽式机组采用冷电联产节能效果显著。     

吸收式热泵供热机组安全区的计算

吸收式热泵补偿供热是实现供热机组热电解耦的重要方法,为了确保吸收式热泵供热机组的安全稳定运行,本文在深入分析吸收式热泵补偿供热原理的基础上,提出一种吸收式热泵供热机组安全区的计算方法。首先计算背压提升后抽汽式供热机组的安全区;然后考虑吸收式热泵补偿供热对供热安全区的影响,基于吸收式热泵的设计参数,给出吸收式热泵供热安全区的计算方法,并与原抽汽式供热机组安全区进行对比。采用某330 MW抽汽式供热机组进行对比验证,结果表明:吸收式热泵补偿供热能够大幅提升供热机组的供热解耦能力、发电解耦能力和深度调峰能力,但吸收式热泵正常运行对背压的需求会使得机组最低技术出力略有增加。     

直接空冷高背压供热机组的梯级供热特性与冷端变工况协同优化

直接空冷高背压供热是适应复杂环境条件,降低火力发电煤耗和减少污染排放的有效途径。考虑环境因素对机组供热负荷与冷端释热特性的影响,基于EES和Ebsilon平台建立直接空冷高背压供热机组的冷端传热和供热特性模型,分析供热系统变工况运行特性;得到量调节和质调节模式下不同列风机隔离运行时的冷端传热特性、空冷岛耗功和机组净功率,确定机组供热系统和空冷系统的最佳运行方式,为直接空冷高背压供热机组多冷源耦合特性,余热梯级高效利用与变工况协同优化提供参考。     

直接空冷机组供热方案比选

介绍了空冷机组的特点和加热热网循环水的基本方式,根据目前主流直接空冷机组的特点及基本加热方式的不同,提出了常规供热方案、热泵供热方案、高背压供热方案,并对这3种供热方案进行了比较分析,形成了各方案适用的临界曲线,对同类型机组供热改造方案的选择具有一定的指导意义.     

间接空冷机组高背压双温区供热系统分析

针对火力发电厂间接空冷机组高背压双温区供热技术,在论述回收余热技术背景的基础上,介绍了间接空冷机组的高背压双温区供热系统,分析了汽轮机、热力系统的适应性与系统运行安全性以及应用该技术后供热能力及节能减排的效果,指出:间接空冷机组高背压双温区供热系统优势明显,比常规抽汽供热机组的供热量增加25%~30%,回收了占燃料总发热量的39%以上的排汽损失,提高了能源利用率。     

直接空冷热电联产机组供热优化分析

通过对直接空冷传统抽汽供热热电联产机组及热网供回水温度存在的问题进行分析,提出了抽汽-乏汽联合供热系统,并经全面性能耗计算分析了抽汽-乏汽供热与传统抽汽供热的经济性。通过技术改造后数据得出,抽汽-乏汽供热系统较抽汽供热方式节约发电煤耗约26 g/kWh、发电机功率可增加20.36 MW、可增加供热面积约70万m2,有很大的节能潜力。     

600 MW空冷供热机组主蒸汽压力寻优试验

通过对600 MW空冷供热机组不同供热抽汽量、排汽压力的试验,研究了供热抽汽量及排汽压力变化对机组主蒸汽压力的影响规律,并定量计算了不同试验工况下汽轮机热耗率的变化.提出了空冷机组全年高效定滑压运行模型,修正了机组原有的滑压运行控制逻辑.运行结果表明：按修正后定滑压运行曲线运行在450 MW、供热抽汽量300 t/h时,可降低供电煤耗1.1 g/（kW·h）.     

吸收式热泵技术在空冷供热机组中的应用

吸收式热泵技术是在高温热源的驱动下提取低温热源的热能,输入到供热热源中的一种技术。某供热电厂2×300 MW空冷凝汽式机组供热能力达到极限。因此考虑在不增加电厂供热抽汽量及不改动热网首站的前提下,采用吸收式热泵及凝结换热技术,回收2×300 MW机组的汽轮机乏汽余热,以增大供热面积。按照机组实际运行参数,每台机组选择2台XR2.0-15-7000型吸收式热泵,并在热泵前并联前置换热器以提高吸收式热泵的能效比。通过热平衡计算,采用吸收式热泵技术后,预计每年可回收乏汽余热约2700 TJ。实际运行中,热网总供水温度提高6～8℃,机组供热抽汽量减少80 t/h,新增供热面积1.020 km2,余热回收系统运行稳定,节能效果明显,对安全稳定供热起到良好的保障作用。     

直接空冷机组高背压供热改造分析

针对直接空冷机组热效率低、冷端损失大、经济性差的问题,提出直接空冷机组高背压供热的改造方案,从改造后经济性和安全性方面对该方案进行分析,认为该方案改善了机组经济性,增加了机组供热能力,降低了发电煤耗,并对其安全性方面存在的问题提出相关处理措施及建议。     

高背压+热泵供热技术在300 MW直接空冷机组的应用

针对汽轮机冷源损失大的问题,通过实施高背压+热泵供热改造,回收利用汽轮机乏汽,将低品位乏汽的热量用以供热,经过试验与实际运行应用,高背压+热泵供热节能效果显著,不仅降低了机组供电煤耗,提高了供热期机组调峰能力,而且增加了机组供热能力,取得了良好的经济与社会效益,对同类型机组供热改造具有借鉴与示范意义。     

330MW直接空冷机组高背压供热工况运行分析

针对华电新疆昌吉热电厂2×330MW直接空冷机组高背压供热改造,结合直接空冷机组自身特性,对高背压供热改造的安全与经济运行等分析,对高背压供热空冷岛换热单元防冻进行探讨。     

300MW级供热机组多模式深度调峰协同运行技术路线研究

为进一步提高火电企业灵活性调峰力度,最大限度实现热电解耦,提升供热机组的调峰能力和供热能力,针对东北地区某300 MW级供热机组,对比分析了高背压、低压缸切缸、抽汽+热泵、高低旁路+抽汽、低压缸切缸+热泵、抽汽+余热回收等多种调峰模式对机组性能和供热能力的影响,提出了最佳的协同运行技术路线.综合考虑机组调峰能力、发电煤耗和供热能力等因素,切缸+200 MW热泵的协同调峰模式是最优调峰方案.该方案在大幅提高机组供热能力和调峰能力的同时,降低了机组能耗,最大限度地实现热电解耦,提高机组经济性.在机组主蒸汽流量相同的条件下,切缸+200 MW热泵协同调峰模式下的机组供热能力最大,发电煤耗最低,而高低旁深度调峰方式下机组供热能力和发电煤耗最差.     

大容量空冷机组热电联产改造及供热能力分析

通过对大容量高参数空冷机组研究,运用高背压抽凝供热及抽汽余压利用技术,形成一 种多机联合供热改造方案。通过对600 MW机组进行高背压抽凝供热改造,对1 000 MW机组进行抽汽改造,增设背压发电机组补偿厂用电,建立一套完整可靠的大负荷供热系统,能够提高能源利用效率,增大机组供热能力,满足区域城市集中供热需求。分析结果表明:该供热系统的运行调节方式灵活多样,既可单机高背压运行,也可双机高背压运行;在任意1台机组停机的情况下,另外2台机组能够提供76%的供热保证率。通过分析不同运行方式下的供热系统的供热能力,为运行调节及热电负荷调度提供参考依据。本项目可为北方地区火电机组热电联产改造提供良好的改造范例。