四塔合一式间接空冷塔传热性能的数值研究

四塔合一式冷却塔是将脱硫吸收塔、湿式除尘器和烟囱布置在塔内的大型冷却塔。以河北电力勘测设计院承建的某2×660 MW电厂四塔合一式冷却塔为模型,通过CFD模拟,得到了冷却塔换热的温度场和空气流场,分析了脱硫除尘设备、自然风风速和烟囱排烟对冷却塔通风换热的影响。计算结果表明:无风时,塔内布置脱硫除尘设备对冷却塔通风量的影响小于0.5%;烟囱排烟对冷却塔通风量的影响非常小;风速较大时烟气接触冷却塔的壳体,须做好塔体内外的防腐措施;有风时,脱硫除尘设备可以增大冷却塔的通风量,随风速变大,通风量增大幅度最高为11.4%。结论可为这种复合式冷却塔的设计和优化提供参考。     

湿法烟气脱硫装置喷淋塔内烟气流场模拟

结合某电厂600MW机组湿法烟气脱硫装置(吸收塔为3层喷淋塔),借助FLUENT软件,对多种烟气负荷下不同浆液循环泵组合方式也即不同喷淋层组和方式下的塔内烟气流场进行模拟研究。结果表明,75%及50%烟气负荷下3层喷淋层全部投运时吸收塔内烟气流场最均匀;70%烟气负荷下停运1层喷淋层时,第1层和第3层喷淋层组合时塔内烟气流场相对较均匀;50%烟气负荷下停运1层喷淋层时,第1层和第2层喷淋层组合时塔内烟气流场相对较均匀。     

石灰石-石膏法脱硫中浆液起泡研究

在石灰石-石膏法脱硫中,吸收塔浆液溢流是较为常见的现象,它会对脱硫系统的正常运行造成较大危害,如果不能采取适当的预防和处理办法,甚至会导致诸如增压风机叶片损坏等重大事故。通过分析石灰石-石膏法中吸收塔浆液产生溢流现象的各种原因,提出防止和解决吸收塔浆液溢流的方法,保证脱硫系统的正常运行。     

火电厂湿法脱硫装置中吸收塔的安装

目前,大多火电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫技术处理排放烟气中的二氧化硫,此方法的关键设备是吸收塔。由于目前没有吸收塔的验收标准,安装企业先要编制吸收塔安装的质量控制标准。安装吸收塔时,先要对吸收塔的各部件进行监造,并制订吸收塔的安装方案。吸收塔的安装包括底梁、底板、壳体、内部支架、烟气进出口、外接管座、平台扶梯等。要注意吸收塔安装时的焊接,焊接质量是整个吸收塔安装质量的关键。吸收塔安装时,应注意底板、地脚螺栓及垫铁膨胀螺栓的安装。     

石灰石-石膏湿法脱硫中吸收塔浆液泡沫过多问题探讨

石灰石-石膏法脱硫在大型火力发电厂中已经得到了广泛应用,但是吸收塔浆液泡沫过多是一些电厂中频繁出现的问题,对脱硫系统的正常运行造成了较大危害.通过分析石灰石-石膏法中吸收塔浆液产生溢流现象的各种原因和实际的各种工况的实验,采用防止和解决吸收塔浆液泡沫过多的方法,可以保证脱硫系统的正常运行.     

山谷贮灰场排渗管的设置对坝体稳定的影响分析

针对山谷贮灰场排渗管正常运行与失效后对坝体安全稳定的影响,介绍了设置排渗设施能有效降低浸润线,增加坝体稳定、加速灰渣固结,利于后期子坝继续加高的作用及坝体稳定分析方法。结合某电厂工程实例,采用圆弧滑动静力稳定的分析方法,对排渗管的正常运行与失效、不同的干滩限制长度等多种工况进行了灰坝的静力稳定计算,结果表明:在正常运行条件下安全系数为1.3、非正常运行条件下安全系数为1.1时,灰坝是安全的。     

660MW机组湿法烟气脱硫双入口吸收塔内烟气流场模拟

湿法烟气脱硫(WFGD)的双入口吸收塔烟道布置方案与传统单入口吸收塔布置方案相比,具有能耗低、占地面积小的优点.以桌电厂660 MW燃煤机组为例,对双入口和单入口吸收塔的烟气流场分别进行数值模拟.结果表明,双入口吸收塔烟道布置方式入口不易积垢、流场均匀度好,是一种更为优越的湿法烟气脱硫系统的设计方案.     

火电厂烟气脱硫技术监督中发现的问题及处理

火电厂烟气脱硫技术监督工作是以烟气达标排放和节能减排为目标,对脱硫装置的运行情况进行监督。本文列举了火电厂烟气脱硫技术监督过程中发现的实际问题,并提出相应的处理措施,如:在使用低品质石灰石时,可适当降低吸收塔浆液pH值;烟气在线监测系统数据不准确,可能是测点安装位置不合要求,可利用高精度的碘量法对系统进行比对,并对烟气速度场系数进行修正等。针对以上常见问题,提出GGH泄漏导致脱硫效率低的诊断方法、脱硫吸收塔浆液密度在线检测仪表不准的应对方法等,以供借鉴。     

基于酸不溶物含量预判吸收塔浆液起泡溢流的试验研究

石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统吸收塔浆液从起泡到溢流是一个持续渐变的过程,选择1个可以反映浆液起泡溢流的特征指标以预判吸收塔浆液是否出现起泡溢流,对确保脱硫系统的安全运行具有重要意义。对浆液及泡沫中酸不溶物含量、浆液中酸不溶物的来源及对浆液起泡的影响进行分析,结果表明:吸收塔浆液中酸不溶物含量大于5%时,吸收塔浆液起泡并产生溢流可能性较大,当浆液中酸不溶物含有少量的未燃烧完全的碳、油颗粒时,酸不溶物含量即使小于5%,吸收塔浆液都可能出现起泡并产生溢流。试验还表明,浆液的表面张力系数的降低是浆液产生起泡前提条件但不是充分条件。由于浆液的酸不溶物含量分析具有简便、准确、快速等优点,作为预判吸收塔浆液起泡溢流的特征指标具有现实意义。     

湿式电除尘器冲洗废水排入脱硫系统的影响分析

采用测试分析方法,从水质分析、表面张力测试、重金属含量测试3个方面进行研究,比较分析不同类型的湿式电除尘器冲洗废水对脱硫吸收塔浆液品质及脱硫系统运行的影响。结果表明:湿式电除尘器冲洗废水中的Ca~(2+)、Mg~(2+)和Cl~-浓度较高,但不会对脱硫塔内离子平衡产生影响;湿式电除尘器冲洗废水的表面张力低于吸收塔浆液,排入脱硫塔后加剧了吸收塔浆液起泡;湿式电除尘器冲洗废水中重金属含量较少,不会对脱硫系统正常运行造成影响,但可能存在因极板腐蚀造成冲洗废水中Cr和Ni含量较高的风险,排入脱硫塔后容易对吸收塔浆液品质和脱硫废水处理系统的运行产生不利影响。     

悬垂绝缘子串动态风偏角有限元分析

有别于传统的刚性直杆静力学法, 利用有限元方法计算悬垂绝缘子串在脉动风作用下的风偏角,首先模拟考虑空间相关性的脉动风速时程并转换为风荷载时程; 然后利用梁单元模拟输电塔钢结构杆件, 杆单元模拟悬垂绝缘子串, 索单元模拟输电线, 建立塔- 绝缘子串- 输电线的有限元耦合模型。使用逐步积分法计算平均风激励、一致脉动风激励、不考虑塔- 线耦合的脉动风激励和考虑塔- 线耦合系统与空间相关性的脉动风激励4 种情况下悬垂绝缘子串的最大风偏角度, 并与传统的静力学方法对比。分析发现, 传统的静力学方法忽略了体系的动态响应, 使风偏角偏于不安全; 考虑塔- 线耦合体系与空间相关性的脉动风激励的模型能够综合各种因素, 得到较为合理的风偏角。     

大规模风电并网地区的电网安全稳定分析

采用连续潮流算法,利用PSASP绘制了东北地区某实际电网大规模风电并网后的P-V曲线,确定了满足该地区静态电压稳定情况下风电输出的最大临界功率.通过对风电场与主网联络线短路故障以及最严重N-1运行情况下电网主要节点和风电汇集站电压情况的监测,说明了不同风电接纳量对该地区电网暂态电压稳定性的影响,满足静态稳定的风电最大接纳量不能满足系统的暂态电压稳定.同时,也说明了大规模风电并网后系统的暂态电压稳定较静态电压稳定更为关键.     

风力发电运行价值分析

不对风电并网产生的影响作深入的分析,就不能确定风力发电的实际效益。风力发电价值的计算需要综合考虑发电收益、发电成本、辅助服务成本、环保效益等各方面因素。文章采用可靠性评估的方法,分析了风电并网引起的电力系统辅助服务成本的变化,在此基础上,给出了风电运行价值的详细表达式,并讨论了风电穿透功率、风能预测误差、备用容量价格、风电场容量系数等因素对风电运行价值的影响。     

基于改进转子转速和桨距角协调控制的变速风电机组一次调频策略

风电机组参与一次调频缓解了传统同步机组的调频压力,但其调频性能受功率跟踪方法的影响,不利于系统频率稳定。为此提出了基于改进转子转速和桨距角协调控制的一次调频策略,在全风速范围内预留调频所需功率裕度,在系统频率波动时能够提供快速且持久的有功支撑,实现对风电机组静调差系数的整定。对比分析不同减载控制策略下机组疲劳载荷和损伤等效载荷,结果表明所提策略可有效降低机组的疲劳载荷,延长使用寿命。最后,通过仿真验证了所提一次调频策略的有效性,频率改善效果优于传统一次调频控制,提高了风电场参与系统频率调节服务的一致性和可预测性。     

风力发电用盘式永磁同步发电机的设计

提出了一种用于直驱式变速恒频风力发电系统的盘式永磁同步发电机,对其运行原理和电磁设计进行了分析和推导.开发了基于数据库管理系统的盘式永磁同步发电机的电磁设计软件.运用有限元分析软件对盘式永磁同步发电机的空载静态磁场进行了分析.将这种盘式永磁同步发电机应用于变速恒频风力发电系统中,可以有效地利用资源,降低风电成本.     

基于安全运行范围的风电场静态电压安全分析

从静态电压安全角度出发,对风电场静态电压偏移进行分析,提出了风电场静态安全运行范围的概念;基于电压约束条件,通过对风电场外送功率的线性变换,建立了风电场的静态安全运行范围,定义了运行点至边界的安全运行距离,并进行风电场稳态运行工况下的电压预警研究;通过无功优化的方法改善风电场的静态电压安全,给出其计算方法。在DIgSILENT/PowerFactory仿真软件上进行了仿真验证,仿真结果验证了所提静态安全运行范围对风电场的适用性。基于此可实现风电场的静态电压预警和无功优化分析,为风电场的安全稳定运行提供方法支持。     

Real-Time Implementation of a STATCOM on a Wind Farm Equipped With Doubly Fed Induction Generators

Voltage stability is a key issue to achieve the uninterrupted operation of wind farms equipped with doubly fed induction generators (DFIGs) during grid faults. This paper investigates the application of a static synchronous compensator (STATCOM) to assist with the uninterrupted operation of a wind turbine driving a DFIG, which is connected to a power network, during grid faults. The control schemes of the DFIG rotor- and grid-side converters and the STATCOM are suitably designed and coordinated. The system is implemented in real-time on a real time digital simulator. Results show that the STATCOM improves the transient voltage stability and therefore helps the wind turbine generator system to remain in service during grid faults.     

集群风场系统链式SVG高频谐振分析与抑制

针对含链式静止无功发生器(static var generator, SVG)的风场区域系统高频谐振问题,首先采用谐波线性化的方法建立包含锁相环、功率外环以及电流内环在内的SVG谐波阻抗模型。利用阻抗分析法对风场区域空载线路投入对SVG稳定性的影响进行分析,揭示风场区域系统高频谐振的发生机理。然后,为抑制系统高频谐振,提出一种基于电压前馈附加带阻滤波器的SVG高频谐振抑制策略。对SVG侧中高频段等效阻抗进行重塑,以保证在该频段系统呈正阻尼状态。并讨论带阻滤波器中心频率和阻尼系数对系统相位裕度的影响。最后利用搭建的含链式SVG风场区域系统仿真模型,验证了理论分析的正确性和所提抑制策略的有效性。     

新型直驱永磁风力发电机电磁场数值分析

以新型直驱永磁风力发电机为研究对象,在完成采用XLPE高压电缆作为定子绕组的1.5 MW/10.5kV内转子新型直驱永磁风力发电机电磁设计的基础上,在Ansoft Maxwell环境下建立发电机二维模型,对发电机各个工况下的电磁场进行有限元仿真与分析,包括静态空载、额定负载、不对称短路故障情况,对发电机永磁体在出线端突然三相短路时受冲击电流影响是否会发生局部失磁进行分析,验证新型永磁风力发电机电磁设计的可行性。结果表明,新型风力发电机与传统永磁风力发电机电磁场分布规律一致,且其额定电压高,绕组电流密度较小,额定负载与单相短路情况下永磁体磁场受电枢磁场影响较小,铜耗和铁耗也较小,同时在极端短路情况下永磁体局部不会出现永久性退磁,设计方案可行。     

无刷双馈电机静止坐标系数学模型的研究

由于没有电刷和滑环,提高了运行的可靠性,降低了维护成本,因此无刷双馈电机(BDFM)在变速恒频发电领域有着广阔的应用前景。由于特殊的结构和工作原理,BDFM数学模型十分复杂。从BDFM多回路空间矢量数学模型出发,推导出了两个静止坐标系之间的坐标变换关系以及功率绕组静止坐标系数学模型和控制绕组静止坐标系数学模型,推导过程简洁明了。所得结果为BDFM理论分析和不同控制策略的研究提供了理论基础。MATLAB/Simulink环境下的仿真结果验证了数学模型及坐标变换关系的正确性。