燃煤发电机组灵活调峰下机炉安全状态监测与调控研究综述

“双碳”背景下新能源大量接入电网,燃煤发电机组承担调峰任务,长期处于瞬态运行过程,其灵活运行水平需进一步提升,但深度调峰与快速变负荷使机组运行可靠性下降,机组灵活调峰能力面临设备安全性制约。该文对燃煤发电机组在灵活调峰下安全稳定运行的研究现状进行评述。首先,综述调峰工况下锅炉换热面、汽轮机转子等部件存在的安全技术问题,明确灵活运行对机组设备安全性的影响。其次,对比分析监测温度、应力等关键运行状态参数的不同方法优缺点与适用性;针对存在的安全技术问题介绍现有的机组运行参数优化与设备结构优化方法。未来将可靠性评估与诊断、停机保温预热及智能先进控制等技术应用于燃煤发电机组的调峰运行将对其安全性提升具有重要意义。最后,对目前燃煤发电机组灵活安全运行的研究现状及面临问题进行总结。

风煤比、水煤比预测电煤比及在燃煤发电机组运行优化中的性能

智能发电背景下需深入探讨对燃煤发电机组运行数据深入分析、利用的方法。机组运行经济性通常用发电(供电)煤耗来表征,实质上是燃料量与发电量的比值。提出用电煤比-发电量与燃料量的比值来计算机组运行经济性,形成风煤比、水煤比、电煤比全部以单位燃料量为基准来计量的燃煤机组主要概念体系。与煤耗越低、经济性越好相反,电煤比越高、经济性越好。根据某600 MW燃煤发电机组W火焰锅炉实际运行数据计算电煤比、风煤比、水煤比,并用风煤比和水煤比通过二次函数预测(拟合)电煤比的变化,预测效果较好。二次函数的变化规律和机组当前风煤比和水煤比的取值范围,可为机组运行优化调整风煤比、水煤比提供定量依据。炉内三维燃烧在线监测及锅炉闭环优化控制系统的试验结果表明,根据本文方法预测模型得到的风煤比和水煤比改进方向,与优化运行的实际参数的变化一致,试验前后该机组电煤比增加幅度达到2.42%,取得了改进机组运行经济性的实际效果,证明了本文分析方法的实用性。

固废焚烧与脱碳燃煤发电机组耦合系统性能分析

现有碳捕集技术能耗巨大,成本难以承受。同时,近年来我国的城市固体废物量急剧增加,垃圾焚烧作为一种合适的垃圾处理与能源回收技术,相较燃煤电厂,其热效率较低,造成一定能量浪费。因此,为了降低碳捕集的热量消耗,同时提高城市固体废弃物的热利用率,提出了一种创新的耦合系统,将垃圾发电厂与燃煤发电厂以及碳捕集技术基于能量梯级利用原则结合在一起,创新点有(1)城市固体废弃物燃烧热的高品位部分用于加热燃煤发电厂的再热蒸汽,提升了其利用效率;(2)城市固体废弃物燃烧热的低品位部分用于碳捕集系统的再沸器,降低了抽汽引起的热损失;(3)由于系统集成,垃圾发电厂的设备得到精简,降低了系统复杂度,且避免了一部分能量损失。基于现有电厂的设计参数,进行了参考系统建模与耦合方案设计,并使用能量分析与?分析对创新系统进行了评价。结果表明,提出的耦合系统净发电的热效率提高了0.66%,?效率提高了0.64%,净发电量增加了5.39 MW。

2×660 MW燃煤发电机组电启动锅炉配置方案探讨

燃煤发电机组主要利用燃烧煤来产生蒸汽,推动发电机组发电。随着技术不断发展,对燃煤发电机组的要求不断提高,尤其是对采用传统燃油锅炉启动锅炉的脱硫脱硝性能要求越来越高。尽管可通过与原厂家沟通,编制脱硫脱硝改造技术方案满足环保要求,但若后期国家/地方环保要求再升级,则装置无改造余量,将面临无法使用的风险,为主机安全再启动留下隐患。探讨2×660 MW燃煤发电机组电启动锅炉的配置方案,分析与比较不同配置方案,确定锅炉设备的配置要求,结果表明,采用电启动锅炉专用泵配置方案具有较高的可行性。

燃煤发电机组“三改联动”与异常工况检测研究

随着能源需求的增长和环境保护要求的提高,燃煤发电仍然在全球范围内提供着大部分电力供应。然而,燃煤发电在燃料利用效率、环境排放等方面存在着一系列问题。因此,对燃煤发电机组进行技术改造势在必行。首先,介绍了燃煤发电机组的基本情况和存在的问题,提出了进行“三改联动”改造的必要性。随后,详细分析了“三改联动”的具体内容,包括锅炉系统技术改造、汽轮机系统技术改造和发电机系统技术改造。通过对燃煤发电机组“三改联动”项目的实施案例进行对比和总结,得出了关键技术的有效性和先进性。其次,提出了融合随机森林回归算法的异常工况检测方法,并通过案例分析验证了其有效性。结果表明,该方法可以帮助工程师及早发现异常情况,而无需人工检查的支持,这通常很耗时。因此,停机维护频率将大大缩短。

火力发电厂燃煤发电机组烟气余热回收利用技术研究

传统烟气余热回收技术水平较低,换热效率不高,能级匹配也不够合理,导致回收热量低,为此本文进行火力发电厂燃煤发电机组烟气余热回收利用技术研究。首先对烟气余热资源特性参数进行测定,以了解其特性和潜力。其次,确定余热资源的能级,选择合适的回收技术和设备。接下来,安装烟气余热回收装置。最后,通过烟气余热转换热量利用,将烟气中的余热转换为其他形式的能量。实验结果表明:利用火力发电厂燃煤发电机组烟气余热回收利用技术回收热量回收利用热量为19MW,应用价值较高。

燃煤发电机组瞬态过程灵活高效协同运行的理论与技术研究综述

双碳目标下,燃煤发电机组正逐步由主体电源向支撑性和调节性电源转变,承担更多调峰调频服务,导致机组长时间处于变负荷瞬态过程。实现燃煤发电机组高效灵活运行是我国能源领域的重大战略需求。该文综述燃煤发电机组现有的瞬态过程建模方法,对比不同方法的优缺点和适用条件;介绍燃煤发电机组瞬态过程运行灵活性的研究现状,包括机组的变负荷速率、参与电网的一次调频和自动发电控制性能;详细综述充分利用燃煤发电机组内部蓄热来实现瞬态过程灵活高效协同运行的优化控制策略及控制效果。最后,总结目前燃煤发电机组瞬态特性的研究现状和存在的问题,并展望未来的研究方向。

1000MW超临界二氧化碳动力循环燃煤发电机组变工况特性研究

超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))燃煤发电技术被视为可替代蒸汽朗肯循环的新型发电技术。该文针对1000MW的32MPa/620℃S-CO_(2)动力循环燃煤发电机组,进行S-CO_(2)锅炉创新构型设计,可实现锅炉效率94.6%,发电标准煤耗245.6g/(kW·h)。为更好的研究机组变工况下的运行性能,基于Aspen Plus平台,建立1000MW级S-CO_(2)动力循环燃煤发电机组变工况模型。结果表明:在变负荷过程中,低压透平的工质体积流量受影响较大;机组的全厂热效率会随着负荷的降低而降低;主工质温度和和再热工质温度偏差是影响机组热经济性的主要原因。研究结果对未来建设S-CO_(2)动力循环燃煤发电机组具有指导意义。

1000 MW超临界燃煤发电机组脱硝喷氨自动控制方法研究

针对传统脱硝喷氨控制效果不佳的问题,提出了1000 MW超临界燃煤发电机组脱硝喷氨自动控制方法。基于BP神经网络建立1000 MW超临界燃煤发电机组脱硝喷氨系统模型,基于门控循环单元神经网络模型完成出口NOx质量浓度测量,通过混合-径向基神经网络完成1000 MW超临界燃煤发电机组脱硝喷氨的自动控制。测试结果表明,所提方法的发电机组脱硝喷氨自动控制效果良好,能够有效降低氨气逃逸量。

660 MW超临界燃煤发电机组的深度调峰自动控制

为了优化超临界燃煤发电机组调峰效果,以660 MW超临界燃煤发电机组为研究对象,提出基于比例积分微分(PID)控制器的660 MW超临界燃煤发电机组深度调峰自动控制方法。建立燃煤发电机组的动态模型,以此构建变工况模型;利用变工况模型分析660 MW超临界燃煤发电机组在深度调峰过程中的动态特性;根据分析结果设计PID控制器,以此实现660 MW超临界燃煤发电机组的深度调峰自动控制。试验结果表明,所提方法的深度调峰灵活性高,可以满足向上和向下的调峰需求,且与设定的调峰需求之间差距较小;控制后的弃风率和弃光率低、功率有所下降。试验结果证明了所提方法具有良好的深度调峰性能。

1000MW燃煤发电机组双钙基湿法脱硫pH调控技术的节能效益分析

双钙基湿法脱硫pH调控技术是指在石灰石-石膏湿法脱硫浆液循环泵入口管道上添加钙基脱硫剂Ca(OH)2浆液,利用其高pH值和高活性的特性,提高循环泵出口浆液(喷淋层)的pH值,可实现在机组相同脱硫效率的情况下降低液气比,大幅降低燃煤发电机组厂用电,从而实现节能减排的目的。

600 MW燃煤发电机组SCR分区动态喷氨改造

一600MW燃煤发电机组SCR烟气脱硝系统存在磨损严重、氨耗量大、氨逃逸高、空预器堵塞等问题,优化改造提升需求迫切。通过流场和分区动态喷氨改造,系统总体性能明显提升。催化剂入口截面气流速度分布相对标准偏差降低至8.71%,NH3质量分数分布相对标准偏差降低至1.92%,满足行业规范要求;平均喷氨量从160kg/h减小至105kg/h,最大喷氨量从280kg/h减小至130kg/h,喷氨波动明显降低,改造效果明显。

燃煤发电机组烟气余热回收影响因素及系统优化

针对重庆松藻电力有限公司三号燃煤发电机组排烟温度高、除尘效率低、锅炉热效率低等问题,文章从该燃煤发电机组烟气回收影响因素入手,从工艺技术路线确定、受热面布设方案选择等多角度比较论证,为该发电厂确定烟气余热回收利用系统的优化方案。经理论分析,优化后的系统可明显降低燃煤发电机组的排烟温度,保证了机组运行的环保价值与经济价值。

双钙基湿法脱硫pH调控技术在燃煤发电机组的应用

双钙基湿法脱硫pH调控技术可在机组相同脱硫效率条件下降低液气比并显著降低燃煤发电机组厂用电,从而实现机组节能减排之目的。基于双钙基湿法脱硫pH调控技术原理,简介1000 MW燃煤发电机组系统,针对双钙基湿法脱硫pH调控技术系统在燃煤发电机组投运前后的机组负荷、出入口SO_(2)浓度、脱硫效率、粉尘浓度、石膏成分等进行应用试验对比研究。针对试验运行数据分析可知:双钙基湿法脱硫pH调控技术可在1000 MW燃煤发电机组上实现工业应用,且在机组燃用相同煤种、相同脱硫效率工况条件下,脱硫系统能实现长期减少1台浆液循环泵的运行,节能减排效果明显。双钙基湿法脱硫pH调控技术在1000 MW燃煤发电机组的应用,可进一步提高机组运行指标的先进性,厂用电率和机组平均供电煤耗指标明显下降,并增强机组燃用煤种的适应能力及提高机组的发电效益。

碱渣用于大型燃煤发电机组烟气脱硫的探讨

碱渣(白泥)脱硫工艺与石灰石湿法脱硫工艺基本一致,不用大幅度改变工艺流程和设备。应用碱渣脱硫需增加相应的碱渣储存和浆液制备系统,供浆、脱水、废水系统等也需要一定程度的改造,增加一定的一次性投资费用。碱渣脱硫效率98.20~98.96%优于石灰石脱硫,碱渣作为一般工业固体废弃物,相对于石灰石作为脱硫剂在价格方面具有优势,每年节约脱硫剂费用约25%。

跨代升级改造关键技术在大唐洛河600 MW等级超临界燃煤发电机组上的应用

针对早期投运、运行水平不佳的超临界机组,采用综合性跨代升级改造技术,集成双升主再热汽温为主的升参数技术、基于宽负荷节能和整体优化的设计优化技术和基于QPSOADRC算法的智能控制技术等先进技术,实现了全国首台超临界600 MW等级机组综合升级改造为超超临界机组,并成功应用于大唐洛河机组。

660MW燃煤发电机组单汽泵的排汽系统

随着燃煤发电技术的持续进步,660MW燃煤发电机组逐渐成为核心的发电设备。其中,单汽泵及其排汽系统在机组中扮演着至关重要的角色。本文首先对660MW燃煤发电机组进行了详细介绍,接着深入探讨了单汽泵的基本原理、主要组成部分以及其在机组中的核心作用。在此基础上,详细探讨了排汽系统的设计原理,面临的技术挑战,以及针对现有系统的优化策略,旨在为工程师和研究者提供一个全面而深入的视角,以更好地理解和优化660MW燃煤发电机组的排汽系统。

基于大数据分析的燃煤发电机组回热系统故障远程诊断

随着火电机组的技术升级与革新,回热系统故障诊断技术正逐渐朝着线上即时监测的方向发展。基于此,文章首先指出了回热系统状态监测与故障诊断面临的6大问题:检测手段、材料性能诊断、故障机理复杂、人工智能应用、缺乏故障数据和诊断技术应用推广难;随后提出了基于大数据分析的燃煤发电机组回热系统故障远程诊断,并针对性地提出了数学模型、经验知识以及数据驱动3种系统原理;最后针对性地为这3种系统绘制了流程图,以确保大数据与回热系统故障诊断能够更好地融合。

燃煤发电机组水力除渣管线在线酸洗研究与应用

近年来,随着我国煤炭价格的不断上涨,发电企业的生产成本越来越高。为了降低企业的生产成本,提升整体效益,多数发电企业采用了配煤掺烧技术,但是劣质煤的掺烧对锅炉除渣系统带来了不可避免的影响。某2×320MW燃煤发电机组自1996年投产以来,先后进行了扩容、超净排放和供热改造等工作,但除渣系统并没有相应地扩容或升级改造,仍然使用相对落后的水力除渣技术;加之发电企业一直在探索废水零排放路线,渣水系统废水实现自循环使用,渣水碱度逐渐升高,管道结垢严重,频繁出现渣浆泵管线堵塞现象,对机组的安全稳定运行带来严重威胁。为此,该发电企业结合公司实际,探索除渣管线在线酸洗除垢技术,通过管线酸洗恢复了除渣系统能力,消除了除渣管道结垢隐患,保障了机组安全稳定运行。

700 ℃超超临界燃煤发电机组热力系统设计及分析

根据MC(Master Cycle)系统的框架结构,设计了基于MC的1 000MW、700℃超超临界燃煤发电机组热力系统,确定了相关的热力参数,同时设计了基于常规热力系统结构的对比系统.将这2个热力系统划分为锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器和管道共5个单元,采用分析法计算了各单元的损、损系数和效率指标.结果表明:采用MC系统机组的热经济性比常规热力系统机组的热经济性高,主要体现在MC系统机组中汽轮机系统的热经济性较高,尤其是MC系统机组中汽轮机系统的中压缸、第3～6级加热器具有更高的热经济性.