快速甩负荷功能在循环流化床机组的试验

某电厂2×300 MW循环流化床、直接空冷机组,实施了在高负荷状态下的快速甩负荷至厂用电运行功能试验,并取得了成功,机组带厂用电"小岛"运行28 min。根据循环流化床蓄热量大的特性,试验过程中,锅炉动作切断主燃料、锅炉跳闸等保护程序,汽机动作转速超速保护、功率不平衡保护等功能,实现了机组快速甩负荷并成功抑制汽轮机转速升高,各项参数在机组要求范围之内,实现了机组快速甩负荷带厂用电运行的功能。快速甩负荷试验,提高了机组自动控制水平,增强了电厂应对突发事故的能力和机组持续发电的能力,为该类型机组实现快速甩负荷带厂用电运行提供借鉴经验。     

汽轮机甩负荷转速飞升的两种计算方法及VB编程

介绍了常规法甩负荷转速飞升的两种计算方法静态预测法和动态分析法,分析了调节阀当量关闭时间、转子飞升时间常数等几个重要参数的选取方法,并通过五台不同类型机组甩负荷实例,采用理论与试验相结合的方法计算了汽轮机甩负荷最大飞升转速值,与试验结果有着较好的一致性。最后编制了调节系统测试诊断程序,为汽轮机调节系统的调节品质评价、机组甩负荷试验及安全稳定运行提供了参考依据。     

火电机组旋转调峰方式试验分析

本文着重就神头第一发电厂＃４机组等几种类型机组旋转调峰试验结果进行了分析，对这些机组参与旋转调峰运行时，汽轮机转子热应力和疲劳寿命损耗进行了估算，并对机组低负荷运行时的经济性进行了分析。     

高压缸启动机组甩负荷工况下OPC功能研究

阐述高压缸启动汽轮发电机组超速保护控制(OPC)功能及特点,对机组甩负荷工况下OPC功能进行分析,针对机组甩负荷后OPC频繁动作难以有效抑制汽轮机转速飞升,DEH系统难以快速维持转速稳定的问题,通过优化运行方式、改进控制逻辑、合理设置延时、增加保护条件等具体措施,有效减少了OPC动作次数,保证了机组和电网运行安全。     

火电机组旋转调峰方式试验分析

本文着重就神头第一发电厂＾＃４机组等几种类型机组旋转调峰试验结果进行了分析，对这些机组参与旋转调峰运行时，汽轮机转子热应力和疲劳寿命损耗进行了估算，并对机组低负荷运行时的经济性进行了分析。     

汽轮机电超速保护系统的改造

1号汽轮机在一次甩负荷试验中,该机组甩全负荷时转速飞升过快,其动态特性超标。主要原因是电超速保护系统的设计存在缺陷,高压油动机动作延迟。针对这种情况,对汽轮机电超速保护系统进行了改造,即在高压油动机两侧机底各加装两个电磁阀,加快了甩负荷过程中汽门的关闭速度,同时在电超速系统上增加了甩负荷发信点和快速保护电磁阀,既提高了反应速度、又增强了负载能力。该系统改造后,通过几年的运行,没有出现机组甩全负荷时转速飞升过快,动态特性超标现象,使1号汽轮机安全运行,稳定可靠。     

200MW机组锅炉灭火保护动作对汽轮机转子寿命损耗的影响

本文分析了锅炉灭火保护动作后锅炉有关参数的变化特点,计算了灭火——点火带负荷过程中汽机转子的寿命损耗,计算结果表明,该过程造成的转子寿命损耗达0.022%,大大高于机组正常启停对转子的寿命损耗。为此,MFT动作条件的选取应考虑汽轮机转子的寿命损耗的因素。     

超临界双抽背压式汽轮机甩50%负荷试验及分析

通过对某超临界双抽背压式汽轮机组甩50%负荷试验结果进行分析,给出了机组甩负荷过程的相关操作方法及逻辑联锁,提出了甩负荷过程中利用高压旁路对流热,减少甩负荷过程中对热网系统的波动,进一步提高供热系统的稳定性。甩负荷过程中,发电机出口断路器断开,转速升至最大值3045 r/min,动态超调量1.5%,随后维持3000 r/min空载运行。甩负荷试验过程对数字式电液控制系统(DEH)的动态特性进行了考核,各项参数结果表明汽轮机调节动态特性良好,能够实现利用高压旁路对外供热,同时机组在空负荷工况下运行稳定,并能够迅速恢复并网,在短时间内即可重新带至50%电负荷,有效提高供热机组供热的稳定性,并为同类型机组发生甩负荷工况时的操作提供了良好的技术支撑。     

材料退化影响下汽轮机转子寿命损耗的探讨

长期在高温、高应力状态下运行的汽轮机转子疲劳及蠕变损耗的评价，过去一直沿用新材料的寿命损耗曲线，并没有考虑汽轮机长期服役所产生材质退化现象的影响。本文通过对材料实验结果的分析及研究．建立了机组运行历史和Cr-Mo-V转子钢力学特性之间的解析关系。在国内目前使用的寿命损耗曲线基础上，提出了长期服役机组汽轮机转子寿命损耗的修正曲线，为老机组安全可靠运行及精确地评估其寿命损耗提供了理论依据。     

汽轮机转子寿命损耗在线监测系统的研究

依据火电机组运行的实际数据,采用有限元法对汽轮机转子的温度和应力场进行计算,通过分析确定系统的监测面位置,然后利用修正后的一维热应力简化计算式对转子低周疲劳寿命损耗进行了计算,并结合高温蠕变对转子寿命的影响,建立了汽轮机转子寿命损耗在线监测模型,开发了汽轮机转子寿命损耗在线监测系统。通过仿真数据和实际运行数据的对比,其结果是一致的,系统是有效的。     

风电介入对汽轮机转子寿命影响分析

为了实现风火联合安全运行,采用有限元法对风电介入前后火电机组负荷变化、汽轮机转子温度场、应力场进行对比分析,确定转子的危险位置,绘制VonMises应力时间历程曲线,再根据雨流计数法和线性疲劳累积损伤理论,计算出负荷变化过程中转子总的疲劳寿命损耗。结果表明,无论风电是否介入,转子VonMises应力最大值、温度场剧烈变化的位置均出现在中压第一级叶轮根部,而风电的介入导致该处VonMises应力时间历程曲线的应力循环数量增加,使得转子寿命损耗系数由0.0006539%增加到0.001408%,转子寿命损耗速度增加为原来的2.15倍,可见风电的介入对转子的使用寿命产生了重大影响。     

抽水蓄能机组孤网运行稳定特性分析

由于抽水蓄能机组抽水调相转为抽水工况,后加负荷速度不可控,启停过程中负荷跃变剧烈,孤网期间容易影响电网频率稳定.为着力解决长期以来困扰海南电网"大机小网"下的频率稳定问题以及排查可能存在的安全稳定威胁,文章依据抽水蓄能机组同步机、水轮机及其调速器的数学模型,构建了水轮机调速器环节与同步机转子运动环节的动态反馈线性化模型.通过BPA仿真计算,研究了水轮机调速器动态对抽水蓄能机组的频率稳定性的影响.通过计算海南电网频率稳定性与机组功角稳定性,确定了抽水蓄能机组单机最大容量.该研究为未来海南电网稳定运行、抽水蓄能机组孤网运行提供了可靠的借鉴.     

汽流激振下汽轮机各向异性转子振动特性分析

为了探究汽流激振对汽轮机转子振动特性的影响,通过数值模拟得到前8级不同负荷下汽流激振力,将其等效为气体轴承施加在转子上。用集总参数法模化某1000MW超超临界汽轮机高压缸转子,建立各向异性支承模型,利用Riccati传递矩阵法求解得到汽流激振对转子振动特性的影响。结果表明：在汽流激振作用区域,负荷越大,椭圆轨迹方位角越大。随着负荷增加,一阶固有转速增加,二阶减小,汽流激振力对固有转速影响不大。随着负荷变大,一阶和二阶的对数衰减率皆减小。当达到额定负荷时,对数衰减率为0.012,较无汽流激振力的下降97.5%,转子稳定性裕度严重不足,容易失稳。     

大功率汽轮机配汽方式对轴系稳定性的影响

电网负荷的波动,使得大功率机组参与调峰运行成为必然。部分负荷工况汽轮机的调节配汽特性不仅影响机组运行的经济性,而且直接影响机组轴系的稳定性。该文采用流固耦合分析方法,以某600 MW亚临界机组为对象,对机组部分负荷工况时轴系在气流力作用下的稳定性进行了研究,揭示了机组单阀切换为顺序阀运行时轴系稳定性恶化的机理,提出了机组配汽特性的优化方案,并在机组的运行中得到了成功的应用,有效地改善了机组单阀切换为顺序阀运行时轴系的稳定性。     

600 MW超临界汽轮机受损转子热力耦合有限元分析

600 MW超临界机组汽轮机高、中压转子蒸汽参数高,转速高,工作环境恶劣,在运行过程中产生很大的应力变化,某600MW超临界机组由于某些原因导致转子断油烧瓦,严重影响到机组的安全运行.为了掌握转子的应力状态,保障转子安全运行,采用有限元软件ANSYS APDL对转子在冷态启动工况下进行有限元计算.基于工程热力学计算,求解转子各级的对流放热系数,将其作为边界条件加载到有限元模型上,进行温度场的计算和分析,然后通过采用热结构间接耦合法对转子的应力场进行计算分析,得到转子冷态启动过程的应力分布和应力集中的部位.计算结果表明,受损转子切削处理后等效应力小于屈服应力,但在调节级根部凹槽、挡油环与轴颈附近应力水平较大,此结论可为受损转子的安全性评估及寿命管理提供技术支撑.     

基于协同控制的独立电力系统频率响应优化控制策略

以传统小火电机组为主的独立电力系统由于系统低惯性和火电机组存在固有延时,导致系统动态频率稳定性差。针对此问题,提出含辅助频率优化控制器的机组协调调频方案。首先借鉴风电机组利用转子动能快速调频的思想,将独立电力系统内的部分机组改造为变速恒频机组。然后在分析变速恒频机组惯量控制调频的基础上,以控制流形动态收敛为目标,基于协同控制理论,推导了惯量控制中附加功率的控制律。最后通过配合机组惯量控制利用变速恒频机组转子动能,实现对系统频率变化的快速响应。以某工业园区的独立电力系统为例进行仿真,对比分析所提方法和其他方法下的系统频率指标,仿真结果表明：所提控制策略能快速响应系统频率波动,改善了系统频率响应特性。     

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。     

双馈风机参与调频的速度控制器模糊协同控制及参数校正策略

双馈风机调频的目的是通过释放转子动能对电网提供有功支撑,然而以速度控制器为代表的固有控制环节,其控制目标是维持转子转速稳定运行,两者控制目标的差异性将会引发调频性能与风机运行安全的冲突。为此,提出了双馈风机调频阶段速度控制器模糊协同控制及参数校正策略。首先,为明确调频阶段风机调频参数特征,利用风机转子动能、桨距角减载与虚拟惯量和一次调频的能量对应模式,提出了风机调频控制环节参数与运行点的映射等值模型;其次,考虑以速度控制器为主的风机固有控制环节,分析了速度控制器参数对惯性响应环节的影响,基于模糊逻辑算法提出了提升电网频率控制效果的速度控制器动态运行算法,缓解了与调频环节间的固有矛盾;最后,构建仿真模型对所提策略进行验证,结果表明所提方法可有效协调风机当前运行点以及风机调频控制、风机固有控制等环节的调频性能,提升电网的频率控制支撑能力。