超临界压力机组低负荷滑压运行方式试验研究

针对国产首台超临界压力660 MW机组,通过机组不同调节阀运行方式的试验,得到机组热耗率和高压缸效率的变化规律,机组顺序阀运行方式下的热耗率和高压缸效率优于单阀运行,尤其是400 MW、500 MW低负荷工况,热耗率和高压缸效率差别较大;600 MW负荷以上工况,顺序阀运行跟三阀单阀运行的经济指标差别不大,其热耗率和高压缸效率都优于四阀单阀工况。机组在360～550 MW负荷范围内滑压运行,试验得到的最佳运行主汽压力与设计值不同。根据试验得到的实际滑压运行曲线和滑压运行特性,在相应工况下,机组在接近滑压曲线的工况附近维持较高的主汽压力运行,增大调节汽门的节流,可以快速增加负荷,增强机组的变负荷响应特性和调峰能力。     

1036MW汽轮机高压调节阀配汽优化试验

针对超超临界1 036MW汽轮机高压主汽调节阀在启动和低负荷阶段采用单阀配汽模式,在高负荷下过渡到顺序阀配汽模式、部分负荷经济性较差的情况,对该类型机组的不同配汽方案在安全运行和经济性两方面进行了分析和试验验证。试验结果表明:优化后的配汽方案可使机组的供电煤耗降低0.3~3.9g/(kW·h),对节能降耗具有十分重要的意义。     

两种配汽方式下机组安全运行的经济性对比

以某660 MW纯凝机组为例,通过对顺序阀和复合阀两种配汽方式的设计曲线进行比较,发现正常负荷范围内顺序阀下调节阀节流损失小;维持负荷不变进行复合阀切换成顺序阀试验,调节级压力下降0.4 MPa,同时一瓦轴振有所下降。对比两种配汽方式下带负荷试验的安全和经济指标,600 MW负荷以上时热耗率相差不大,而在450~580 MW负荷顺序阀配汽方式热耗率平均下降30kJ/(kW·h),1号轴振Y向值平均下降45μm。试验结果表明:顺序阀较复合阀配汽方式安全性和经济性均有一定程度的提高,有助于指导同类型机组进行配汽方式改进。     

1000MW汽轮机缸效率能耗敏度分析

以东汽1 000 MW汽轮机为研究对象,采用汽轮机组定功率变工况计算方法,对汽轮机各汽缸效率在THA、70%THA、50%THA、40%THA滑压工况进行敏度分析,得到相应工况下各汽缸效率变化对汽轮机热耗率和机组发、供电煤耗率的影响规律。分析表明,缸效率的能耗敏度随缸效率变化基本呈线性关系;低压缸效率的能耗敏度最大,高压缸效率次之,中压缸效率较小;随机组负荷降低,高压缸效率的能耗敏度增加,中、低压缸效率的能耗敏度变化较小。在THA工况下低压缸效率下降1%,供电煤耗敏度绝对值增加1.246g/(kW h),相对值升高0.433%;高压缸效率下降1%,供电煤耗敏度的绝对值增加0.44g/(kW h),相对值升高0.154%;中压缸效率下降1%,供电煤耗敏度的绝对值增加0.352g/(kW h),相对值升高0.122%。分析结果可对同类型机组进行节能诊断,进而指导机组的优化运行。     

超临界600 MW燃煤机组深度调峰运行热经济性分析

随着新能源电力的发展,燃煤发电机组运行负荷持续降低,火电机组参与深度调峰,已成为燃煤电厂灵活性调节的重要技术难题。针对超临界600 MW空冷机组,通过试验分析了不同机组负荷下的调峰性能指标。结果表明:机组负荷由50%额定负荷降至40%时,机组绝对电效率由41.31%降至41.16%,发电标准煤耗由325.52g/(kW·h)升高到328.77 g/(kW·h);机组深度调峰至30%额定负荷时,机组绝对电效率降至37.84%,发电标准煤耗升高到359.83 g/(kW·h)。试验对比分析发现,机组由40%负荷继续向下深度调峰时,机组效率显著降低,热耗率大幅增加,运行热经济性明显变差。研究结果可为燃煤机组深度调峰运行优化提供参考。     

苏制215MW机组汽轮机高中压缸通流部分改造

论述了漳泽发电分公司前苏制215 MW机组汽轮机高中压缸通流部分改造的效果。通过改造,高压缸效率达到84.43%,中压缸效率为93.94%,热耗率为7 989.4 kJ/(kW.h)。在纯凝工况下,机组热耗降低了337 kJ/(kW.h),煤耗降低12.7 g/(kW.h),年节约标煤1.50万t,改造投资2.5年即可收回。并且,在把泵凝汽式改为调节抽汽式汽轮机后,供热工况下最大抽汽流量达到340 t/h,可降低煤耗20 g/(kW.h)以上。     

高压调节阀配置方式对机组运行经济性的影响

论述了高压调节阀配置方式与汽轮机进汽压力的关系,以600 MW机组为例,计算得出了亚临界机组与超临界机组在不同调节阀配置方式下的经济性,以及在顺序阀定压与滑压运行方式下热耗率的变化规律,给出了各调节阀所控制的调节级喷嘴数不等时,各调节阀配置方式下机组热耗率的变化规律及调节阀配置原则,并对重叠度对机组运行经济性的影响进行了定量分析.结果表明：不同调节阀配置方式对机组运行经济性影响明显,对于配置4个调节阀的机组,2阀点时,提前开启调节阀压损每增大2％,机组热耗率增加约13~15 kJ/(kW.h)；3阀点时,机组热耗率仅增加约5~6 kJ/(kW.h)；2阀点下,超临界机组热耗率增加略小.     

阀门特性曲线修正及单阀顺序阀切换试验研究

通过对火电机组进行阀门配汽特性试验和单阀、顺序阀的切换试验研究,在确定顺序阀的进汽方式后,修改阀门特性曲线、流量特性曲线、高压调门的阀门重叠度、机组协调的PID参数,保证了单顺阀切换过程机组负荷无扰动.机组单阀顺序阀切换试验,优化汽轮机的调节特性,提高机组的运行效率.     

高背压供热改造机组性能指标的分析与评价方法

135 MW等级机组低压缸"双背压双转子互换"循环水供热改造是国内此种容量此种改造方式的第一台。利用热耗率评价机组低压缸通流部分改造后的效果,作为供热机组或高背压运行的凝汽机组,得出的试验结论完全相反。作为高背压供热机组,机组试验热耗率平均值为3700.17 kJ/kW·h,修正后热耗率平均值为3699.87 kJ/kW·h,都比设计值3776.6kJ/kW·h低,初终参数对热耗率的修正量小;作为高背压运行的凝汽机组,机组试验热耗率平均值为10302.38 kJ/kW·h,修正后热耗率平均值为10197.27 kJ/kW·h,都高于设计值9776.61 kJ/kW·h,初终参数对热耗率的修正量大;机组低压缸效率平均值为86.876%比设计值低4.464%。135 MW机组高背压供热改造后,应视为高背压运行的凝汽机组以考核其改造后的性能指标,并评价分析低压缸性能和高背压改造技术。     

过载补汽技术在大型汽轮机中的应用

介绍了过载补汽阀的结构及技术特点,以某600MW机组为例,定量分析了过载补汽结构对机组性能的影响。结果表明:采用补汽阀后,机组电功率增加38.949MW,提高约6.40%;但机组热耗率增加约59.2kJ/(kW·h),经济性降低约0.78%;汽轮机高压缸效率下降约1.96%。因此,在夏季或其他用电高峰期,采用补汽阀牺牲微量经济性,以保证机组出力是安全可行的。     

超临界600MW汽轮机配汽优化试验研究及应用

某东汽600 MW超临界汽轮机组采用复合配汽方式,在高负荷下采用顺序阀喷嘴调节方式,机组效率较高,但在中低负荷下采用节流调节,4个高压调门都存在部分节流,影响机组效率,为此需要进行配汽优化,增加中低负荷下的顺序阀进汽方式。通过试验分析论证了适用的顺序阀调门开度组合,并对参与变负荷调节的高压调门进行了流量特性试验,根据试验结果优化调门配汽函数,通过滑压试验找出顺序阀方式下的经济滑压曲线,修改DEH逻辑增加顺序阀方式,实现复合阀和顺序阀方式之间的无扰切换。性能对比试验表明,采用顺序阀方式运行后机组节能效果显著。     

600 MW超临界汽轮机配汽方式及经济性分析

通过机组性能试验,对比了节流配汽与节流-喷嘴混合配汽下机组的热耗与高压缸效率,并对不同负荷下两种进汽方式的经济性进行分析。结果表明:随着负荷的降低,节流配汽时高压缸效率急剧下降,节流-喷嘴混合配汽时高压缸效率缓慢降低,两者之间的热耗差也越来越大。     

汽轮机阀门流量特性函数优化和对机组安全性经济性的影响

对某300MW亚临界机组的汽轮机阀门流量特性进行了优化试验,对原特性函数引起的负荷突变、协调品质差、AGC不能投入、煤耗高等问题进行了分析,对顺序阀和单阀方式下的阀门流量特性函数进行了优化,包括对流量变化过陡和过缓区段的调整、顺序阀方式下的阀门重叠度的重新选择等。优化后该机组运行稳定,AGC方式下变负荷及一次调频能力增强,且阀门节流损失更小,在低负荷下煤耗约降低2g/(kW·h),机组运行的安全性和经济性大大提高。     

超超临界1000 MW机组高压缸通流能力与缸效率分析

早期投产的超超临界1000 MW机组改造前高压缸通流能力下降、效率降低,导致机组发电出力不足、能耗指标上升。某机组改造前4阀全开工况高压缸效率为84.13%,3阀全开工况高压缸效率为82.52%,均较此前1年的试验值明显下降,机组最大出力工况修正后发电功率降低93.27 MW,修正后主汽流量降低136.73 t/h。该机组通流部分改造后,高压缸通流能力和效率大幅度提高,高压缸进汽能力比设计值大3.19%,机组发电出力能够达到额定工况的设计值1030.05 MW,高压缸效率为91.20%,比设计值88.97%高2.23%,更远高于改造前4阀全开工况、3阀全开工况的高压缸效率。与改造前4阀全开工况相比,高压缸效率提高7.07%,使得机组热耗率降低114.53 kJ/kWh,高压缸通流改造的节能效果明显。     

基于不同煤种的全运行负荷下机组运行经济性研究

为了掌握全运行负荷范围内机组运行经济性变化规律,依托某超超临界600 MW燃煤机 组,研究不同煤种对机组综合运行情况影响程度和特性,并对机组性能试验结果与实际运行状态下机组能耗相符性进行分析研究。结果表明:在全运行负荷范围内,负荷率对热耗率的影响程度远大于其对厂用电率和锅炉热效率的影响程度,锅炉热效率受负荷率影响程度最小,热耗率升高是导致深度调峰状态下机组运行经济性下降的主要因素;在机组深度调峰状态下,试验煤种MZ01不仅在锅炉低负荷稳燃性能和锅炉系统辅机运行安全性方面优于试验煤种MZ03,而且在180 MW试验负荷下,其锅炉热效率偏高1.51%,试验供电煤耗偏低 5.2 g/(kW·h);综合考虑动静态情况下锅炉热效率、厂用电率变化及蒸汽吹灰耗能影响,在日平均电负荷为420 MW情况下,实际运行供电煤耗较试验供电煤耗至少偏高1.7 g/(kW·h),这无疑是正反平衡煤耗难以相符的原因之一。     

我国高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范

为了提高二次再热燃煤发电机组能源利用水平,提高机组在较大负荷变化范围内运行的高效灵活性,通过理论创新、关键单元技术开发、系统集成、工程示范等,研制带烟气再循环灵活调温的高效宽调节比二次再热塔式锅炉,研制带补汽阀、二次再热、单轴、五缸四排汽汽轮机,集成优化设计基于31MPa/600℃/620℃/620℃二次再热、单轴、五缸四排汽、汽电双驱引风机供热、综合调频等新型技术的热力系统,研发智能DCS及预测控制算法结合智能动态前馈的全程控制与协调优化策略。研究结果表明:机组在100%额定负荷下发电效率≥48%,70%额定负荷下发电效率达47.3%～48%;100%额定负荷下发电煤耗256g/(kW×h),70%额定负荷下发电煤耗达256～260g/(kW×h)。     

煤采样装置异常引发的发电煤耗波动分析及处理

1 日发电煤耗大幅波动原因分析在机组日发电量和负荷曲线基本相同,运行方式相对稳定的条件下,很多燃煤火电厂存在日发电煤耗大幅波动,日发电煤耗的加权累计值与按照入厂煤、月底盘煤结果计算的发电煤耗值相差较大等问题.如某350 MW超临界机组设计发电煤耗为287 g/(kW·h),2010年6月日发电煤耗最高值达到342.89 g/(kW·h),最低值264.06 g/(kW·h),累计值为301.38 g/(kW·h),最高值与最低值相差78.83 g/(kW·h)(图1).     

660MW超超临界节流调节机组滑压优化试验研究

为解决华能长兴发电厂2号超超临界机组汽轮机滑压运行中高压调门开度偏小的问题,在各典型负荷点改变主汽压力和阀门开度,进行滑压寻优试验。通过对机组在同一负荷各运行工况下高压缸效率、热耗率等参数的对比和对机组运行安全性、一次调频响应速率的分析,确定各典型负荷点的最佳运行主汽压力值,并以此为基础优化滑压运行曲线,优化后高调门的开度保持在36%~40%之间,高压缸效率保持在86%左右,机组热耗率降低,折合供电标准煤耗率可下降0.4~1.1 g/k Wh,机组的经济性进一步提高。     

600MW超临界汽轮机配汽方式改造

某发电厂2台600MW超临界汽轮机原设计使用混合配汽方式,存在运行经济性差、调频能力不足等问题;在试验基础上,采用不同的顺序阀阀序分别对2台汽轮机进行顺序阀方式改造,确定了新的滑压曲线。改造前后对比试验结果表明,采用顺序阀配汽可显著降低机组的煤耗,增强机组的负荷动态响应能力,第三只开启的调节阀对应的阀后喷嘴数量较少时,顺序阀运行经济性更佳。     

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。