一种汽轮机组排汽干度的在线软测量方法

随着信息计算机技术的发展,对大型汽轮发电机组性能进行在线监测及分析成为可能。机组热耗率和干度是2个被监测的重要指标。通过对已往的汽轮机变工况计算的方法分析,该文提出以汽轮机末级抽汽或次末级抽汽(过热蒸汽状态)为计算起点的汽轮机的顺序变工况核算方法。根据初始假定的末级流量和现场实际的末级前热力状态和背压,用汽轮机变工况流型判别准则,判别级的流型,然后从末级前参数开始顺序进行一次级的变工况核算,得到新的排汽焓和排汽干度,最后算得机组热耗率和排汽焓(或排汽干度)。该方法不用测量流量,也不用测量排汽干度,就能比较准确地在线监测机组热耗率和排汽干度。     

基于MATLAB的汽轮机调节级变工况特性快速计算

汽轮机调节级的变工况计算是汽轮机热力核算中的常见问题之一.在对调节级特性数据计算的基础上,应用MATLAB软件绘制调节级的通用特性曲线,并拟合特性曲线方程,为汽轮机机组变工况提供一种计算方法.     

51—50—3型汽轮机末级的小流量工作特性

一、前言现代汽轮机单机功率越大,末级叶片越长,末级叶片功率占整台机组功率的7～9％左右。因此,研究汽轮机低压末级长叶片在设计王况,特别是在变工况下的安全经济运行,是发展供热、调峰、空冷机组的关键技术问题。     

汽轮机变工况模型的简便建立方法及应用

鉴于汽轮机详细变工况计算方法在实际计算过程中很难开展,本文提出了一种根据机组热平衡图构造变工况计算模型的简便方法,并采用该方法建立了汽轮机定流量和定功率变工况计算模型。以某超临界660 MW机组为例,运用所建立的定功率变工况模型计算得到机组典型工况下的各参数值,计算结果与设计值相比误差较小;运用所建立的定流量变工况模型计算得到了四阀全开工况下主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热压损和排汽压力变化对热耗率和功率的修正曲线,与制造厂提供的修正曲线相比误差较小。这表明所建立的变工况计算模型精度较高,满足工程计算的要求。     

1 000 MW 直接空冷凝汽器变工况研究

以1 000 MW直接空冷机组为例,基于效能—传热单元数方法,建立了直接空冷机组凝汽器变工况数学模型。通过分析排汽管道压降及机组对环境散热量等因素对汽轮机末级排汽压力的影响,得出汽轮机末级排汽压力与环境温度、迎面风速、排汽流量间的关系曲线。分析了汽轮机末级排汽压力与其影响因素之间的线性关系,为1 000 MW空冷机组在变工况下选择合适的排汽压力和提高经济性提供参考。     

超临界汽轮发电机组汽温异常对汽轮机疲劳寿命的影响

采用汽轮机变工况热力计算,利用有限元方法计算某型号600 MW超临界机组汽轮机高中压转子在调峰运行下的主蒸汽温度发生大幅波动时的温度场、应力场,并得到转子应力集中部位的载荷谱,然后对该工况进行转子疲劳寿命分析。提出超临界机组直流锅炉汽温控制的要点,建议该类型机组在启动或调峰过程中加强运行操作培训,提高自动控制系统调节品质,将蒸汽温度、调节级温度以及中压缸进汽温度作为重点控制对象,严格控制温度变化率。     

锅炉加装低温省煤器热经济性分析

在锅炉尾部烟道加装低温省煤器利用烟气余热加热机组凝结水,对降低锅炉排烟温度具有重要意义。加装低温省煤器后,烟气余热排挤汽轮机抽汽返回汽轮机继续膨胀做功,增加发电功率,降低汽轮机热耗率和机组发电煤耗率;同时导致汽轮机排汽量增大,凝汽器真空下降,凝结水量与烟气流动阻力增加,辅机功耗增加,机组热经济性变差。对此,本文以某超临界600MW直接空冷机组TRL工况为例,考虑余热利用导致汽轮机相关级组的变工况运行特性,采用热平衡法对加装低温省煤器前、后机组热经济性进行计算分析。结果表明:虽然,加装低温省煤器后,汽轮机排汽压力升高1.62kPa,辅机功耗增加293.854kW;但综合各因素,加装低温省煤器后汽轮机热耗率降低25.711kJ/(kW·h),机组发电煤耗率降低0.960g/(kW·h),机组节能效果显著。     

汽轮机的级内变工况特性主要影响因素分析

对现代大型汽轮机变工况时级内损失机理进行了理论分析,分别从渐缩喷嘴和级内两个方面进行了详细研究.通过研究汽轮机变工况对级气动性能的影响,为改善机组变工况的性能,提高机组的效率及安全性提供了技术参考.     

汽轮机特征通流面积分析及应用研究

根据弗留格尔公式,经过数学推导给出了汽轮机特征通流面积的表达式,并结合某超超临界600MW机组进行计算。结果表明,当机组变工况在50%～100%额定负荷运行时,除个别点(第7级组)外,级组的特征通流面积偏差变化在±1.5%之内。同时,指出特征通流面积在机组运行性能分析、建立单个机组热力性能数据库、变工况计算、在线监测与诊断等方面的应用途径。     

超临界汽轮机组变工况下运行参数目标值的计算分析

在研究超临界汽轮机组的热力系统及运行特点的基础上,提出变工况下超临界汽轮机组各运行参数目标值的计算模型,并对国产某600 MW超临界汽轮机组进行计算分析。结果表明,所建模型切实可行,效果良好,能够指导机组的优化运行。     

超临界机组协调控制系统设计新方法及其工程应用

超临界燃煤发电机组配置的直流锅炉,动态特性复杂。该文给出超临界机组协调受控对象的一种实用数学模型,采用观测器预估燃煤的热值,设计一种基于增量式函数观测的状态反馈+串级PID+智能控制(IC)+热值补偿(BTU)的综合型协调控制系统。采用数学方法描述了IC部分的具体内容,用状态空间法给出了整个控制系统的数学描述。通过数学分系统中串级PID调节器的作用。工程应用表明,在定压、滑压两种方式下变化负荷,其负荷速率可达12 MW/min,证明了该控制系统的稳定鲁棒性。     

主汽压力偏差容忍法在大型超临界火电机组协调控制系统中的应用

基于中电投白城电厂协调控制逻辑,介绍大型超临界火电机组的协调控制系统,重点论述主汽压力偏差容忍法在汽机主控制系统中的应用,并分别以负荷上升阶段和负荷下降阶段为例,分析主汽压力极限偏差容忍法的工作过程.应用实践证明,压力偏差容忍法对负荷变化的反应很快,能最大程度地发挥汽机主控制系统调节功率的作用;对压力偏差有最终限制底线,不会让主汽门前压力达到不能容忍的程度,具有很好的控制效果.     

某火力发电厂超临界锅炉末过末再受热面改造后节能降耗效果评估

某公司的600 MW超临界锅炉在投入商业运行约2年后,频繁发生末过末再受热面泄露问题,频繁的启停机操作及降参数运行使机组的煤耗、厂用电量大大增加.为提高机组效率,降低发电成本,对锅炉末过末再受热面进行了改造,并着重分析了改造后的节能降耗效果,对所产生的经济效益、社会效率进行了计算.     

超临界机组汽轮机固体颗粒侵蚀的综合研究

章在调查国内外超临界和非超临界汽轮机固体颗粒侵蚀(Solid Particle Erosion，SPE)损伤及其对机组安全经济性影响的基础上，介绍了固体颗粒的生成和特性以及采用数值计算方法研究固体颗粒在超临界汽轮机调节级和再热级内的运动特性的主要结果，并分析了汽轮机通流部分喷嘴和动叶片的侵蚀机理和侵蚀特性；章还介绍了为预防汽轮机喷嘴和动叶片免受固体颗粒侵蚀所采用的表面硬化处理技术，包括等离子喷涂层和扩散渗层在内；最后，给出了防范超临界火电机组固体粒子侵蚀的综合有效的措施，这些措施对预防非超临界机组的固体粒子侵蚀同样也是有效的。     

650 MW超临界机组送风自动控制优化

针对某电厂650 MW超临界机组送风自动调节品质差、自动无法投入的问题,对风量和氧量测量装置以及送风控制策略进行了优化。实际运行表明,优化后送风自动调节系统能够满足机组50%~100%负荷工况下稳态及变负荷工况运行的要求,有利于提高送风自动调节品质和投入率。     

基于动态任务系数的储能辅助风电一次调频控制策略

针对高风电渗透率下的频率恶化问题,提出一种基于动态任务系数的储能参与一次调频的综合控制策略.首先,在惯性响应阶段采用虚拟惯性控制和虚拟下垂控制;在一次调频阶段采用虚拟下垂控制和虚拟负惯性控制.其次,基于双曲正切函数分别构建适应于惯性响应阶段和一次调频阶段的动态任务系数模型,根据频率偏差变化率和频率偏差的变化,动态调整一次调频过程中虚拟惯性控制、虚拟负惯性控制及虚拟下垂控制所承担的调频任务比例.根据储能荷电状态(SOC)和系统最大频差来调整负惯性控制单位调节功率,从而加速频率恢复;在虚拟下垂控制的基础上,提出变虚拟下垂控制单位调节功率方案,使虚拟下垂控制单位调节功率随SOC自适应变化.最后,以某区域电网为例,在阶跃负荷扰动和连续负荷扰动工况下验证了所设计策略的有效性.     

超临界机组胀差产生原因及控制分析

叙述了超临界500MW机组胀差产生机理,分析了俄制超临界500MW汽轮机胀差产生的原因并采取了相应的控制方法,取得实效,确保了机组安全、经济运行。     

1 000 MW机组低压加热器疏水系统的优化配置

4种方案的比较表明,1 000 MW超超临界汽轮机低压加热器疏水系统的优化配置方案是:6号低压加热器设疏水泵、7号和8号低压加热器设内置式疏水冷却段。在T-MCR工况下,这种设置的机组比低压加热器疏水逐级自流设置的机组可多发电约472 kW,加上优化方案使凝结水泵减少的电耗100 kW,机组可多发电约572kW。在年供电量相同的情况下,1台机组年节省标准煤约840。t     

国产600 MW超临界机组RB功能控制策略

完善和优化国产600MW超临界机组辅机故障减负荷(RB)功能对电厂、电网的安全均具有重要意义。分析了成功运用于某国产600MW超临界机组的RB功能控制策略:在RB触发时不设置降负荷目标值,不设置固定的减负荷速率,而将机组自动转为机跟炉(TF)滑压运行方式,根据当时机组状况,以最优减负荷速率使机组重新稳定在最优负荷目标值附近。试验证明,这种控制策略品质良好,可推广应用于同类机组,但在具体应用时应需注意避免RB反复动作、防止电泵联启后仍误发给水泵RB及相关参数要进行优化等问题。     

600MW级超临界主机合理匹配

600MW级超临界机组已成为现阶段新、扩建火电项目的主力机组,但其三大主机匹配方式繁多,现将工程审查中的一些认识整理出来,供探讨。