太阳能辅助加热燃煤机组给水系统单耗分析

为提高燃煤火电机组热经济性,对抛物面槽式太阳能集热器与常规燃煤机组回热系统耦合机理进行了系统的集成与优化,运用单耗理论分析300MW燃煤发电机组热力系统各设备的附加单耗在系统集成前后的变化情况,得出了不同太阳能辐射强度下热力系统各设备附加单耗的变化趋势。结果表明,各级高压加热器及除氧器附加单耗随太阳能辐射强度的增强而降低,凝汽器及中低压缸正好相反,高压缸基本不变,汽轮机组附加单耗总值随辐射强度的增强而增加。集成系统在设计太阳能辐射强度900W/m2时,汽轮机组附加单耗总值增加0.26g/(kW·h),机组节煤11.27g/(kW·h)。     

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。     

660 MW超临界凝汽机组多工况下单耗率分析

以660 MW超临界凝汽机组为例,基于单耗率分析理论,构建汽水循环各项设备的单耗率分析数学模型。利用Ebsilon热力系统软件,对3组不同工况的汽轮机高、中、低压缸、空冷凝汽器、各级回热加热器、凝结水泵以及给水泵等设备结构因素附加单耗率计算分析。设备结构因素附加单耗率分布结果表明,高压缸第一级和低压缸末级是汽轮机本体优化设计重点,为设备优化设计提供指导方向。     

集成有机朗肯循环与碳捕集的太阳能–燃煤发电系统的变工况热力性能研究

构建了集成有机朗肯循环(organicRankinecycle,ORC)与碳捕获和封存(carboncaptureandstorage,CCS)的660MW太阳能-燃煤发电系统,利用凝结水回收CO₂压缩过程的余热、后经太阳能集热场气化、为再沸器提供能量,同时利用中压缸抽汽作为再沸器热源,再沸器冷凝水的经ORC回收余热后返回至H9低压加热器出口。分析了该系统的经济指标及变工况时热力性能、?性能,研究了ORC和CCS中参数变化和太阳能系统运行特性对集成系统热力性能的影响。研究表明:该系统的热力性能及经济性均优于目前常见的抽汽式燃煤碳捕集机组。随λ(中压缸抽汽热量占再沸器所需热量之比)增大,机组热力性能有所下降,汽轮机?效率增加。随负荷降低,汽轮机?效率有所升高。再沸器冷凝水经ORC回收余热后,可以在变工况时更好的匹配凝结水的温度,减少能量损失,且返回H9低压加热器出口时,ORC循环热效率最高,机组热力性能也较好。在春分、夏至、秋分时,太阳辐射强度(directnormalirradiance,DNI)稳定后系统能以较低λ运行,机组热力性能有较大提升;在冬至,DNI波动...     

基于动态自适应粒子群算法的二次再热燃煤–捕碳机组热力系统优化设计

为了降低化学吸收法捕集CO_2对燃煤–捕碳机组热经济性的削弱作用,以某660MW二次再热机组为例,设计了一种带捕碳汽轮机的改进二次再热燃煤–捕碳热力系统集成型式;推导了该系统的通用性热经济性计算框架并建立了系统参数优化模型。应用动态自适应粒子群算法优化计算表明:改进设计的燃煤–捕碳机组与常规燃煤–捕碳机组相比,热经济性和减排效果明显提高,供电标准煤耗率下降了12.21g/(kW×h),CO_2排放率下降了4.07g/(kW×h);与未捕碳机组相比,CO_2排放率下降了576.15g/(kW×h)。捕碳汽轮机可以有效减少热力系统的损失,对二次再热燃煤–捕碳机组具有显著的降耗效应。     

增设无再热汽轮机热电联产系统节能研究

随着燃煤机组参数的提高,对纯凝机组进行传统抽凝供热改造会由于供需压力不匹配,造成较大的节流损失。针对此问题提出增设无再热汽轮机的热电联产系统,即部分蒸汽由高压缸做功后不进入锅炉再热器,直接进入增设的汽轮机膨胀做功后排汽供热。结合某600MW机组利用EBSILON?Professional对系统进行建模和供热改造计算,并进行综合经济效益节能分析。结果表明:当供热负荷为360MW时,采用传统抽汽供热和新型供热系统一次能源利用率较纯凝工况分别增加21.0%和25.55%,等价标准煤耗率分别降低4.97g/(k W?h)和13.25g/(k W?h)。新型供热系统展现出较优的节能效益。     

引进型300 MW汽轮机设备及系统优化与评价

叙述了引进型300MW汽轮机组的运行现状及存在的问题，以汽轮机组的诊断性热力试验为依据，提出了汽轮机设备和热力系统的优化，完善措施，结果表明，经过优化后的机组经济性明显好于优化前，经实测，在保证安全的前提下，发电煤耗可降低6g/(kW.h).     

锅炉减温水对汽轮机组热经济性的影响

基于汽轮机组热力系统矩阵分析法,对某台超超临界1 000 MW汽轮机组进行了热经济性分析,分别计算了锅炉过热器和再热器减温水对汽轮机组热经济性的影响。计算表明,喷水减温对机组热经济性影响较大,在THA工况下减温水流量为80 t/h时,再热器减温水取自给水泵中间抽头,发电煤耗量约上升1.6 g/(kW.h),取自1号高压加热器(高加)出口给水,其也将上升1.2 g/(kW.h)。因此,应尽量避免采用喷水减温。     

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。     

大型燃煤蒸汽动力发电机组热力系统内能耗作用的计算与应用分析

该文进一步发展单耗分析理论,改进了设备结构因素与系统拓扑因素附加单耗的定量计算方法,深入阐述能量系统内的能耗作用关系,剖析系统能耗产生的不同原因,从新的角度提出热力系统的优化设计方法与运行优化策略。对大型燃煤蒸汽动力发电机组进行了单耗分析,计算并分析了系统内不同类型的能耗作用,对系统节能改造提供新的建议。结果表明,理论能够从不同角度、不同层面对能量系统的设计改进、维护改造与运行优化提供有益指导。     

二次再热机组高效灵活发电创新理论与方法

为解决二次再热机组在频繁变负荷情况下经济性能偏低、灵活性较差等问题,研究了二次再热高效灵活发电创新理论和方法。基于单耗分析方法揭示了传统二次再热机组全工况能耗分布规律,并提出5种适应电网调峰要求的典型600 ℃等级及以上的先进二次再热超超临界燃煤发电系统,分别为集成回热式小汽机新型循环、机炉深度耦合集成新循环、采用新型CO₂工质的循环、带储能的二次再热循环系统以及太阳能热互补二次再热循环系统,阐述了各循环系统的集成思路、系统特点以及对提高机组经济性和灵活性的优势。结果表明：锅炉、汽轮机、回热加热器具有较大的节能潜力;优选的集成回热式汽轮机的二次再热循环系统发电效率比基准系统煤耗降低了2.15 g/（kW·h）;提出的采用机炉耦合技术的二次再热机组在THA工况下煤耗降低高达3.6 g/（kW·h）;采用CO₂工质的火电系统在变工况下依然具有较高的效率;带储能的二次再热循环系统具有较好的灵活性;太阳能热互补二次再热循环系统节能潜力显著,达到14.73 g/（kW·h）。     

采用蒸发式冷却器的间接空冷系统的热经济性分析

间接空冷系统在中国的应用越来越广泛,但是高温天气影响空冷塔散热,导致汽轮机背压升高。采用蒸发式冷却器与闭式空冷塔并联运行,可以降低循环水温度,进而降低汽轮机的排汽压力,提高机组的热经济性。针对某600 MW汽轮机组,设计了一种采用蒸发式冷却器的间接空冷系统,构建了数学模型,分析了蒸发式冷却器与闭式空冷塔的热负荷匹配特性,探讨了额定工况下蒸发式冷却器热负荷改变时,汽轮机背压、系统耗水量和冷却系统功耗的变化规律。计算结果表明,额定工况下,分流比为0.21~0.31时,发电标准煤耗率可降低7.4 g/(kW·h)。     

基于能耗特性分析的双抽燃煤机组供汽优化

以优化运行、降低能耗为研究目标,考虑到大型燃煤机组热电联产变工况供汽运行模式的复杂性,建立了供热机组能耗分析模型.以某1 GW双抽机组为例,对9种供汽方案进行了能耗特性分析.结果表明,电负荷较低时,最优的供汽方式为冷再供中压、冷再供低压运行方式;电负荷较高时,最优的供汽方式为冷再供中压、中排供低压运行方式.在典型工况(...     

太阳能与燃煤耦合发电集成方式研究

太阳能和常规的燃煤电厂耦合,可以提高燃煤电厂的效率,减少化石燃料的使用,达到保护环境的效果;同时,可以弥补太阳能热发电的不足。通过对太阳能集热场替换回热抽汽的分析,得到其对原燃煤机组效率、汽耗率等的影响;并探讨了太阳能与燃煤耦合发电的不同集成方式对于燃煤机组的影响。研究结果表明：太阳能集热场与H1高压加热器并联为最佳方案,对原燃煤机组增益最大,效率由原来的42.90%提高为44.78%,提高了1.88%;标准煤耗率由原机组的0.286 7 t/h降低为0.274 6 t/h,降低了0.012 1 kg/k Wh。     

太阳能辅助燃煤发电系统变工况动态特性分析

针对某600 MW亚临界机组太阳能辅助燃煤发电系统,选择夏至日全天100%THA、75%THA、50%THA3个运行工况,使用TRNSYS瞬态模拟软件,在太阳辐射日变化的条件下,对接入太阳能辅助燃煤发电系统后机组运行的动态特性进行了模拟。结果显示,不同工况下太阳能辅助燃煤发电系统的运行受到太阳能辐照波动的影响,变工况下的系统主要参数变化与流量变化密切相关,太阳能系统运行时锅炉主蒸汽温度升高,烟温降低,压力降低,负荷越低光电转化效率越低。在变工况过程中太阳能接入锅炉会造成主汽温度的升高,必须采取动态喷水减温措施控制主蒸汽温度,维持太阳能侧和锅炉侧的换热平衡。     

1 000 MW超超临界机组协调控制系统节能优化试验研究

为了挖掘机组的节能潜力,在分析滑压曲线存在的问题的基础上,在不同负荷点及汽轮机调节汽门开度下进行了机组滑压运行优化试验,得出发电热耗率、供电煤耗和主蒸汽压力与机组负荷的关系曲线。依据试验结果,重新分析并确定机组在各个负荷段主蒸汽压力的设定值,保持调节汽门开度在45%以减少汽轮机调节汽门的节流损失,寻求机组最佳的经济运行方式。通过机组滑压曲线优化调整,机组供电煤耗平均降低约0.83 g/（kW?h）,同时改善了机组低负荷工况的经济性,达到了预期效果。     

1 200 MW等级超超临界机组可行性研究

为了进一步推动1 200 MW等级机组发展,从主机容量、主机参数、主机技术条件、主要系统配置和热经济性指标等方面对某沿海电厂2×1 200 MW超超临界机组进行了可行性分析,结果表明：1 200 MW等级超超临界机组是可行的、可靠的,已具备推广应用条件。与1 000 MW等级机组相比,1 200 MW等级超超临界机组单位占地面积更小,年供电量更大,经济效益更高。该1 200 MW等级超超临界机组热效率为46.20%,发电标煤耗为266.25 g/（kW·h）,供电标煤耗为277.34 g/（kW·h）,达国内先进水平。     

极端严寒气候下直接空冷机组的冷态启动

国电电力大同发电有限责任公司的空冷机组在-20℃左右,首次实现了汽轮机历时16h的冷态启动。文章介绍了启动过程,分析了高中压联合启动中存在的问题,要求汽轮机数字电液调节系统（DEH）、旁路系统以及空冷凝汽器（ACC）三者的控制要匹配。启动中应预防空冷凝汽器管束内部大量结冰冻堵,文章对冷态启动中出现的问题进行了分析,如汽轮机维持额定转速时出现转速上升、采用功率闭环控制在33％综合阀位附近出现负荷晃动、优化汽轮机背压控制程序等。     

太阳能辅助燃煤热发电系统的探讨

由于太阳能供给的间歇性,单独投资建造的太阳能热发电系统经常会出现设备成本高、利用率低、收益低等问题。因此,利用太阳能热发电系统与常规燃煤发电系统都有汽轮机部分这一特点,将槽式抛物太阳能集热器集成到常规燃煤发电系统中,寻求改造现有燃煤发电系统的新途径。以某300 MW机组为例,利用弗留格尔公式进行变工况计算,然后进行热经济性分析,为太阳能辅助燃煤热发电混合系统的建立提供理论参考。     

国产超（超）临界汽轮机的发展及经济性评估

利用图表结合的方式介绍了国产引进型超（超）临界汽轮机的结构、特点及经济指标。通过对几大制造企业试验得到的600MW、1000MW超（超）临界汽轮机的热耗率分析和评价,对偏离设计值的机组进行了定性研究,为今后汽轮机的发展提供建设性意见。