汽轮机运行过程中的热效率提升技术研究

汽轮机的热效率直接影响到电力生产的经济性与能源利用效率。因此,提高汽轮机的热效率具有重要的现实意义。本文分析了影响汽轮机热效率的主要因素,包括热力循环参数、热损失、冷却系统效率以及热交换设备性能,系统阐述了提升热效率的技术策略,如优化热力循环参数、减少热损失、提高冷却系统效率和改善热交换设备性能,这些策略在不同程度上能够显著提高汽轮机的热效率,为汽轮机运行的优化提供理论依据和实践参考。

基于过热蒸汽干燥开式制粉燃褐煤发电技术研究

针对高水分褐煤燃烧发电中存在的热效率低和低负荷稳燃困难等问题,提出了基于过热蒸汽干燥开式制粉系统的新型高效燃褐煤发电技术,该技术采用基于汽轮机抽汽加热的过热蒸汽干燥开式制粉系统,保证了制粉系统的运行安全性,提高了燃烧系统的运行灵活性,实现了制粉系统与锅炉主机的运行解耦,并综合解决了褐煤锅炉炉温低、热效率低的等问题。以600 MW超临界燃褐煤机组为例,对采用该技术的热力系统进行了仿真,分析了其节能与环保效益。研究结果表明,该技术通过对锅炉与汽轮机整体热力系统的综合优化,将汽轮机回热系统扩大至高水分煤的干燥过程,同时梯级回收锅炉排烟废热和制粉乏汽废热至汽轮机回热系统,可获得较为显著的节煤效益。同时,该技术不仅可由节煤相应减少各类污染物及CO_(2)排放,还可回收大量水资源,有望实现零水耗电厂。

热网蓄热特性及其对机组调峰能力的影响研究

为了提高热电联产机组调峰能力,利用热网蓄热实现机组的“热电解耦”。建立了某350 MW热电联产机组及其热网系统的动态仿真模型,研究了热网及其热用户在蓄/放热阶段的动态特性及环境温度对机组调峰能力的影响规律。结果表明:热用户滞后时间随着热用户与换热首站的距离的增加而增加,同时也受自身热负荷的直接影响和其余热用户热负荷的间接影响;热网相对蓄/放热功率在改变抽汽质量流量后先迅速变化再缓慢变化;热用户温度近似呈线性变化,其变化速率随着抽汽质量流量变化幅度的增大而增大,且开始变化时间也随之提前;机组最大调峰能力随着环境温度降低而略有增加,环境温度从0℃下降至-15℃时,机组调峰能力从23.8 MW增加至29.7 MW;增加蓄热时长,提高蓄热温度,降低放热温度均有利于提高机组调峰能力。

300 MW供热机组低压缸零出力热力性能、调峰性能和经济性能分析

供热机组低压缸零出力运行可有效提升机组供热能力和调峰深度。该文基于Ebsilon软件,建立300 MW供热机组抽凝工况和低压缸零出力工况的数学模型,从热力性能、调峰性能和经济性能三个维度对常规抽凝模式和低压缸零出力模式进行分析。结果表明,低压缸零出力模式能够有效增加机组的供热能力,并降低发电标准煤耗率,当主蒸汽量为957.6 t/h时,供热量比常规抽凝供热模式提高16.25%,发电标准煤耗率下降27.2 g/kWh。低压缸零出力模式下,虽然供热机组的电负荷不具备调节能力,但其最小电负荷低于常规抽凝供热模式,适宜参与电网的深度调峰。从净收益最大化的角度,当热负荷在162~310 MW时,应采用低压缸零出力模式进行供热;当热负荷在310~375 MW时,应采用抽凝模式进行供热。

1000MW燃煤机组双压凝汽器冷端系统运行优化

以淮南平圩第三发电有限责任公司1000MW燃煤机组双压凝汽器冷端系统为研究对象,考虑运行过程中的实时参数,建立全工况实时冷端优化模型。基于历史运行数据,验证模型的准确性,分析负荷、循环水进水温度以及清洁系数等实时状态参数的变化对冷端优化计算结果的影响,并得到计算工况下的最佳循环水泵运行方式及节能潜力。计算结果表明,63.44%的计算工况获得了节能效果,累计收益可达604.16MW·h,在高负荷和高进水温度的工况下,更需要合理确定循环水泵最佳运行方式。

水环式真空泵叶轮损坏的原因分析及处理措施探讨

本文结合某石化公司炼油厂中的水环式真空泵叶轮损坏故障问题展开实例分析,依托宏观检查、试样微观检测、材质成分检测、焊缝成分检测等项目的落实,确定了故障原因,并针对性提出了故障处理与应对措施。

掺烧绿氢对联合循环发电系统热力性能影响研究

随着我国电力产业从化石能源向清洁低碳能源转变,考虑提高可再生能源在电力系统中的占比对推动能源消费革命具有重要意义。研究了燃气-蒸汽联合循环发电机组掺烧绿氢对系统热力性能的影响。分析了H 2掺混比例从10%提高到50%过程中,所需燃料的质量流量、燃机的排烟参数、燃气轮机和汽轮机的出力以及系统在不同工况下的年CO_(2)减排量的变化。研究结果表明,随着H_(2)掺混比例的提高,燃汽轮机的排烟温度从593.3℃升高到623.19℃,燃气流量从653.9 kg/s下降到592.4 kg/s,汽轮机出力提高了0.15%,而燃气轮机的出力降低。此外,当H 2掺混比例为50%以及在满负荷工况下,系统年CO_(2)减排量为26.64×10^(4)t。

电厂汽机热力系统运行的优化研究

以电厂汽机热力系统为对象,深入分析确保系统高效运行的多个优化因素。结合理论与实践探讨汽轮机与发电机组的匹配改进,以提高能量转换效率。研究指出,对汽机热力系统进行细致的能效优化,包括机组能效、疏水系统以及轴封系统和辅助蒸汽系统,可以显著降低能耗并增强运行稳定性。在系统运行操作方面,特别强调了机组启动流程的优化及气泵启动策略的改进,提高了整个系统的响应速度和可靠性。

大惯性城市热网参与火电机组调峰创新应用研究

研究了城市热网储能特性对火电机组调峰能力的影响,利用电网峰谷特性,开展了被动性的热网储热和放热特性研究。结果表明:利用热网在用电高峰期储存热量,并在用电低谷期释放热量,可以减少对供热抽汽量的需求,从而降低机组的主汽质量流量,使电负荷降低,通过移峰填谷的方式进一步实现热电解耦;所提出的利用城市热网大惯性特点进行大规模储热,进而调节火电机组灵活性的方法在国内是创新性的应用实践,为热电联产机组热电解耦提供了新的思路。

某600 MW机组主蒸汽管道热胀位移异常分析及处理

针对某600 MW机组主蒸汽管道热胀位移异常状况,采用载荷测试的方法获取实际吊点载荷,发现原有吊架设计载荷小于管道实际吊点力、不能够满足管道承载需求,导致管道向上热膨胀位移量不足。最终本着经济有效原则,通过更换一组恒力吊架及变更水平向限位结构型式的方法,有效解决该故障,有力保障管道的安全稳定运行,也为类故障的处理提供可供参考的经验。

某1000MW机组主蒸汽-高旁管道振动测试及分析

针对某1000 MW火电机组的主蒸汽-高旁管道振动问题,采用三向振动传感器对高旁管道、主蒸汽管道及附属支吊架根部、格栅板、格栅板支撑钢梁结构进行详细的现场测试,并对测试信号进行时域及频域分析。结果显示,整个系统的振动频率一致,最大振动区域位于高旁阀附近管段,从而明确振源并推导出清晰的振动传导链,同时发现该管道振动特有的频率特征,完全有别于常规汽水管道的宽频振动情况,为后续振动处理指明方向。

二次再热超临界机组热力系统经济性定量分析方法

该文针对二次再热超临界机组采用了二次再热和高低压加热器回热抽汽均设有外置蒸汽冷却器进行过热度跨级利用的特点,基于等效热降理论,经过严格的理论分析和数学推导,得出了各加热器名义和真实抽汽等效热降及抽汽效率的计算方法,给出了二次再热超临界机组热力系统经济性的局部定量分析法则,形成了一套完整的经济性定量计算方法。利用该模型仅用3个公式即可以方便、快捷、准确地计算出热力系统发生局部调整和变化时机组经济性指标的变化,为此类机组的经济性分析和节能诊断提 供了一种简捷、准确的定量方法。并通过实例计算验证了该模型的可行性和准确性。

加热器端差对机组热经济性影响的通用计算模型

准确而快速地评价各级加热器端差的运行热经济性,对热力系统的设计、运行和检修具有十分重要的意义。文中以热力系统的热平衡方程、汽轮机功率方程和锅炉吸热量方程为基础,采用了将上述基本方程两端分别对加热器出口水焓求偏导的方法,并针对不同型式的加热器,找出了公式的规律性,得到了分析加热器端差运行热经济性的通用计算模型。推导过程中,定义了端差等效焓降和端差等效吸热量系数两个重要的概念。计算实例表明:该模型具有计算结果准确、使用方便简捷、通用性强等特点,尤其适用于机组运行经济性在线监测系统。

电站锅炉烟气余热利用系统的热力学分析和优化

通过烟气余热利用系统的热力学分析发现,提高烟气余热利用的节能效果,需要对烟气热量的释放过程和蒸汽回热系统进行耦合优化。结合典型百万kW燃煤电厂机组,采用能量梯级利用的方法,对锅炉烟气余热利用系统进行了优化设计,相对于将低温省煤器布置在空气预热器出口之后的传统方案,采用优化方案可使机组供电煤耗降低值由2.18 g/kW·h提高至5.19 g/kW·h,节能优势明显。

等效热降法的数学理论基础研究

应用线性代数理论，给出了等效热降通用的矩阵定义方式，并论证了等效热降法与常规热平衡计算方法的等价性．在此基础上，导出了一个热力系统局部变化定量计算的通用简化公式，并研究了其误差．最后，通过实例的计算验证了上述理论．

电站锅炉烟气余热利用的热力学分析与优化设计原则

利用锅炉尾部烟气余热加热回热系统中的凝结水,可排挤部分抽汽返回汽轮机内继续膨胀做功,在一定程度上提高机组效率,有利于电厂的节能降耗。在典型百万千瓦机组选定工况的基础上,结合工程约束条件限制,开展利用电站锅炉烟气余热加热凝结水的多种典型集成方案设计;并运用"等效焓降法"和"常规热平衡法"对其进行热力学比较分析。研究结果表明:两种方法的计算结果非常接近,可作为工程计算的相互验证;低温省煤器回收的热量在满足约束条件的情况下排挤更高级的抽汽可获得更好的节能效果;同时,合理利用串并联方式有可能获得更好的热力学性能。

外置蒸汽冷却器机组热力系统定量分析方法

经过严格地理论分析和数学推导 ,首次提出了外置蒸冷机组抽汽等效热降和新蒸汽等效热降的计算通式 ,建立了局部定量分析法则 ,研究并提出了机组热力系统变化的经济性诊断模型 ,经实例验证 ,该数学模型具有简捷、准确、快速等特点 ,成功地解决了外置蒸冷机组热力系统变化的定量计算问题 ,为此类机组在线诊断提供了快速、准确的计算方法。

综合能源系统热能梯级优化及[火用]效率分析

为了提高系统的能源利用效率,提出了一种考虑[火用]效率及热能梯级利用的综合能源系统优化运行模型。首先,依照品质特性对热能进行分级,分析其梯级利用的可行性;其次,按照用热客户需求和供热实际对热能进行分级和梯级利用;最后,通过实际算例进行验证和[火用]效率分析。仿真结果表明,所提方案可以提高能源的利用水平,降低成本费用,为运行管理、能源利用提供指导。

火电厂热力系统热经济性矩阵分析方法

以现代计算手段为依托,在“先归并,后分析”的分析思路指导下,结合等效热降理论和q-g-t 矩阵,构造了能效分布矩阵方程,该矩阵方程全面反映了机组主系统和各种辅助系统对机组热经济性的影响状况,每个矩阵物理意义明确、规律性强。该矩阵方程的矩阵分析方法适用于各种凝汽机组的热经济性分析计算,具有通用、精确和适应计算机程序化的特点,可以使热力系统的热经济性整体计算和局部分析变得更加清晰、简单、客观,非常适合于计算机程序化。最后对所述方法,通过实例进行了验证。

冷却塔的节能潜力分析

研究冷却塔热力性能与机组经济性的关系，论述了自然通风冷却塔填料特性，散热面积和循环水量对出塔水温的影响，分析导致冷却塔热力性能缺陷的主要原因，揭示冷却塔出口水温对各类机组热经济性的影响值。为火电厂的节能降耗提供有价值的研究方向。