基于引风机液耦和静叶联合调节的炉膛压力控制及其应用

以液力耦合器为主的调节方式是未来引风机控制的发展方向.但是,在实际应用中由于液力耦合器自身的调节特性和设备选型的匹配问题,对炉膛压力的调节性能有一定的影响.对此,提出了液力耦合器与静叶联合调节的自动控制方案.在冷态通风试验参数和引风机出力试验的基础上,根据引风机静叶和液力耦合器调节特性,对国华三河电厂的引风机自动控制进行了改造.试验结果表明,改造后既解决了国华三河电厂的引风机液力耦合和静叶联合调节存在的不匹配问题,又满足RB及MFT等恶劣工况下的控制要求.     

超临界350 MW机组汽动引风机控制优化及其快速减负荷功能分析

依据某超临界350 MW机组汽动引风机系统设备性能,设计了汽动引风机的启动控制方案。借鉴国内机组的汽动引风机炉膛压力控制策略,结合该机组汽动引风机的特性及运行工况,对引风机入口导叶及引风机汽轮机转速2种炉膛压力控制方式之间的自动无扰切换进行了优化。从炉膛内风量质量守恒的角度分析了引风机快速减负荷(RB)试验结果,并给出了汽动引风机RB过程相对于电动引风机RB过程中炉膛压力变化趋势相反的原因,为优化同类型引风机控制提供依据。     

火电厂引风机失速研究

建立火电厂引风机变频加静叶调节的工作性能曲线四维模型,对引风机在不同频率时的静叶调节模型进行数据分析、挖掘及寻优,搭建引风机失速的临界工况模型,为解决引风机失速问题提供理论依据。结合现场数据对不同工况下引风机工作点进行分析,提出引风机失速后再并列运行的运行调整措施,给出并列运行的操作指导,解决了引风机并列困难问题。     

火电厂汽动引风机选型与调试优化

建立火电厂引风机转速加静叶调节的工作性能曲线数学模型,对引风机在不同转速时的静叶调节模型进行数据分析、挖掘及寻优,搭建引风机失速及并列的临界工况模型,为引风机选型和调试优化提供理论依据,提出引风机选型意见。汽动引风机调试过程中,结合现场数据对不同工况引风机工作点进行分析,提出汽动引风机和电动风机并列运行调整措施和操作指导,解决了火电厂采用汽动引风机技术后发生引风机失速、难以并列运行、出力不足、引风机小汽机超速等问题。     

基于3台电动引风机的炉膛压力控制策略

为了节能和提高能源利用率,锅炉风烟系统采用了3台电动引风机,从而出现了常规双引风机的平衡偏置控制策略不适用于炉膛压力控制,且无法实现3台引风机之间的平衡控制的问题。对此,通过在Ovation DCS上开发IDFBALANCER宏模块,很好地解决了3台引风机间的平衡控制问题,并且提高了在改变自动控制方式的引风机数量时,炉膛压力调节回路的自适应能力。     

静叶调节轴流式引风机抢风问题探讨

针对锅炉运行中存在并联运行引风机"抢风"的问题,从风机性能曲线、工作点角度入手对AN型静叶调节轴流引风机进行了分析.结果表明,由于引风机"抢风",整个管网的阻力曲线发生了变化,使得风机工作点落入∞形区域内,导致炉膛压力处于不稳定状态甚至使风机出现过电流而损坏.根据实例,对引风机"抢风"的现象、原因进行了分析,并提出了防范措施.     

1036MW机组汽动引风机控制策略优化及其深度节能研究

介绍汽动引风机的系统配置,分析汽动引风机的调节性能、节能运行及其在实际运行中存在的问题,并提出控制策略的节能优化方法.由于受外界负荷的影响,华能海门电厂按基本负荷设计的百万千瓦机组一天内也经常在400MW至1 036MW之间调节变化,很有必要优化机组的汽动引风机静叶开度和小汽轮机转速之间的协调控制,通过实践,优化了汽动引风机的全程控制策略,不仅提高了引风机的故障快速减负荷的安全性,而且增加了对炉膛负压的快速反应能力,逻辑修改后引风机静叶基本运行在引风机的最高效率区域,达到了汽动引风机深度节能的目的.对汽动引风机系统的设计和逻辑优化都具有重要的参考价值.     

汽动引风机自动启停控制及导叶优化分析

华能汕头海门发电有限责任公司3号和4号机组国内首次采用引风机小汽轮机驱动技术,取得良好的节能效果和经济效益。本文介绍了该汽动引风机全过程自动控制技术方案和实施成果,通过优化求解导叶开度预置值及特殊工况下导叶预置超驰值试验,实现引风机自动安全启停以及在各负荷工况安全经济运行的目的,为火电机组在引风机小汽轮机驱动全程自动控制技术研发提供借鉴。     

脱硫系统增压风机和引风机间的协调控制策略

分析了炉膛内烟气的压力和增压风机入口压力的特性,指出在特殊工况下采用传统的二段式控制方式的不足之处,提出了3种减小引风机与增压风机之间的时滞耦合影响的方案,并逐一进行了分析,为脱硫系统增压风机和引风机之间的协调控制提供了策略。     

引风机变频改造中逻辑组态的修改

正元宝山发电责任有限公司3号机组为600MW机组,引风机有高、低速2种运行方式(高速740r/min,低速590r/min),通过改变引风机静叶开度来调整炉膛压力。由于这种调节方法仅仅是改变通道的流通阻力,而驱动源的输出功率并没有改变,节流损失相当大,浪费了大量电能。为此,采用变频调节方式对引风机控制系统进行改造,以提高机组运行的经济性。因逻辑设计问题,在引风机进行高、低速切换时存在隐患,影响机组安全稳定运行,因此还需对控制逻辑进行修改。     

水泵水轮机开机过程水力特性研究

抽水蓄能电站水泵水轮机组在开机过程中产生剧烈的压力波动,转轮内复杂流动和压力脉动是引起固定部件强烈振动的主要原因之一。因此,需要对水泵水轮机开机过程的物理机理进行深入研究。本文同时建立了厦门抽水蓄能电站管路系统的一维特征线水力模型及水泵水轮机组过水流道的三维流场计算模型,开展了机组发电开机过程一维三维耦合的数值计算,重点分析了机组开机过程瞬时流动特点,以及转轮径向力和轴向力变化与外特性的内在关联性。研究发现,机组开机至空载状态时,由于导叶开度小、转速上升快,在无叶区形成了速率很高的水环,同时转轮流道内充斥着大量复杂的漩涡结构,导致了流量与转矩的突降。导叶动作、转速对径向力、轴向力的变化规律有直接的影响,开机过程中转轮径向力的变化趋势与活动导叶动作过程基本一致。轴向力的变化趋势与机组转速变化基本一致,转速和轴向水推力数值总体上为逐渐增大的趋势。本文研究结论为抽水蓄能机组和高水头混流式水轮机的开机过程物理机理和规律提供了有价值的参考。     

全自动集成式油燃烧器的研究

本文论述了利用离心式机械雾化喷嘴构成集成式全自动段式燃油锅炉燃烧器的设计方法。在此燃烧器中，把机械、液压（供料）及电器三大部分有机的组合为一体发挥各自的优势，改善了系统的功能，提高了可靠性。并对机－液联动的燃料／风量配比控制器、自闭式二段喷嘴、用定压控制方法保证最佳雾化及用段式燃烧调节锅炉负荷等作了较详细的介绍。     

实验室导叶数字控制装置

本文介绍了用于水力机械传动模试验的导叶数字控制装置，它由步进电机，步进电机控制器，步液马达，液压柜等组成。文中详细介绍了数字电路中的脉冲分配器，环形多谐振荡器的工作原理。该装置能方便地实现导叶的两段直线关闭规律，并能灵活地调节两段直线关闭规律的关闭速度和关闭时间，为在实验室研究导叶的最佳关闭规律提供了一个有效的试验手段。     

基于流固耦合的混流式水轮机转轮静应力特性分析

近年来，国内外一系列大型水轮发电机组频繁发生转轮叶片投产后短期内出现穿透性裂纹问题，对机组安全稳定运行构成了威胁。长期以来人们一直在寻找由于水力激励引起转轮叶片应力特性的计算方法。本文首先对混流式水轮机全流道内流场进行了多工况的CFD计算，得到不同工况下转轮叶片表面水压力载荷，并利用顺序流固耦合方法对转轮在各种工况下的应力特性进行计算。结果表明在大部分工况下该转轮叶片最大静应力基本上与水轮机功率成线性关系。本文计算结果可为其它水轮机转轮的应力特性分析及转轮疲劳裂纹分析提供参考。     

涡带工况下混流式水轮机转轮动应力特性分析

近年来,国内一些大型混流式转轮出现了不同程度的裂纹问题,对机组安全运行构成了威胁。研究表明,水力激励引起的混流式水轮机转轮叶片动应力是引起叶片疲劳破坏的主要原因之一。文中首先对高水头小负荷的涡带工况下混流式水轮机内流场进行非定常CFD计算,得到涡带工况下叶片表面不同时刻的水压力载荷,并利用流固耦合方法对转轮进行结构场瞬态特性计算,分析转轮叶片的动应力特性。结果表明由于水压力脉动引起的转轮叶片上的振动交变动应力是混流式水轮机疲劳破坏的主要原因之一。计算结果可为其它水轮机转轮的动应力特性分析和疲劳分析提供参考。     

抽水蓄能机组泵工况分阶段启动及经济运行

在仙游抽蓄电站机组调相转抽水的过程中,由于导叶开启过快,使得电机功率改变量较大,导致电网频率波动较大。对此,本文提出了在泵工况采用导叶分阶段线性启动的解决方法。基于高扬程水泵水轮机模型转轮特性数据,研究了不同导叶开度时机组运行的稳定性;分析了水泵流量、轴功率、效率与扬程和导叶开度的关系,提出了确定泵工况高效经济运行最大导叶开度的方法。通过对水泵和水轮机工况区压力脉动的比较分析,得出水轮机工况的压力脉动比水泵工况相同位置的大得多,所以水泵工况也可以采用导叶开度分阶段开启方式的重要结论。对水泵零流量工况的分析表明,当水泵启动时,采用缓慢开启导叶的方式有利于避免发生较大的零流量压力脉动现象。同时,选择较小的导叶开启目标开度有利于减小零流量压力脉动强度。最后,水力过渡过程计算示例表明,在水泵启动过程每个阶段导叶保持不变的过程中,水压和轴功率波动幅度较小且很快衰减,机组能够稳定运行,发生超过水轮机工况压力脉动的风险微小。由于高水头或高扬程水泵水轮机转轮单位流量和力矩特性及压力脉动具有类似特点,上述结论也可供其它抽蓄电站参考。     

200MW机组给水系统自动控制策略研究与应用

某200 MW火电机组两台给水泵均为液力耦合器控制方式,应电厂工艺改造要求,将一台给水泵改为变频调节方式,为解决机组运行时给水泵运行方式切换的问题,满足自动控制要求,本文通过现场采集和分析相关数据,得出给水泵液力耦合器开度与转速、给水泵变频器开度与转速的分段函数关系,依据该函数关系设计了给水泵自动控制策略,并在实际工程...     

水轮机导叶控制环抗磨板磨损原因分析及改进

抗磨板在水轮发电机组应用的部位较多,控制环与顶盖位置抗磨板由于其特殊位置对材质选择尤为重要。分析了碗米坡电厂机组控制环抗磨板磨损的原因并介绍了改造处理情况。     

贯流式机组桨叶与导叶全三维联合设计

为了充分反映水流经过导叶后的流态对桨叶入流的影响,本文建立了灯泡贯流式机组桨叶和导叶的全三维联合反问题计算模型。在包括桨叶和导叶的计算域中,求解联立的控制方程,同时设计得到了导叶和桨叶的空间叶型。采用联合设计和单独设计模型分别设计了一低水头贯流式机组的桨叶和导叶,并在设计工况下对其进行了全流道湍流数值模拟。性能预估结果表明,与单独设计相比,联合设计的桨叶进口边附近压力分布得到改善,导叶和桨叶段的联合损失减小,转轮效率提高。     

水平浓淡风煤粉燃烧器调节特性的数值模拟及工业性试验研究

采用近流线数值计算方法,对具有复杂喷嘴形状的水平浓淡风燃烧器在四角切圆流场中一次风射流的刚性进行了详细的数值模拟计算,并结合在300MW四角切圆煤粉燃烧锅炉上的应用和工业性试验研究,得出了通过调节侧二次风与一次风的动量比,来调节一次风射流刚性、控制一次风射流的偏斜,进而改善炉内燃烧两相流场、水冷壁壁面附近的烟气气氛,同时实现了防水冷壁高温腐蚀,提高了煤粉的着火、稳燃的燃烧性能的结论。