Model Identification Based on Subspace Model Identification of Main Steam Temperature in Ultra-Supercritical Coal-Fired Power Unit

Ultra-supercritical(USC) unit is more and more popular in coal-fired power industry.In this paper,closed-loop identification based on subspace model identification(SMI) is introduced for superheated steam temperature system of USC unit.Closed-loop SMI is applied to building step response model of the unit directly.The parameters selection method is proposed to deal with the parameter sensitivity and improve the reliability of the model.Finally,the model is used in model identification of real USC unit.

焊后热处理温度对P92钢焊缝显微组织和力学性能的影响

采用光学金相显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和力学性能测试等方法,研究了焊后热处理温度对P92钢焊缝显微组织和力学性能的影响.结果表明:热处理前P92钢焊缝硬度高、脆性大;随着焊后热处理温度的提高,P92钢焊缝的硬度降低、缺口冲击韧性升高;采用目前的常规热处理恒温时间、焊后热处理恒温温度达到746℃后,焊缝硬度和缺口冲击韧性可以达到母材的力学性能要求;造成P92钢焊缝硬度降低、缺口冲击性能提高的原因是由于板条马氏体基体向等轴亚晶转变、M23C6及MX相的脱溶析出及M23C6的聚集球化和缓慢长大造成的.

先进超超临界机组用候选材料Alloy 263的组织稳定性

对用于先进超超临界机组锅炉的候选高温合金Alloy 263在固溶处理、沉淀硬化处理和750℃时效3 000 h过程的组织演变行为进行了研究并分析了其组织的稳定性.结果表明：在固溶处理状态下的Alloy 263组织晶粒度为4~5级,较多的一次（Ti、Mo）C弥散分布于γ基体上,且γ′相形核于晶内;沉淀硬化处理主要在晶内共格析出颗粒状γ′相,在晶界析出大量的M23C6;在750℃长期时效条件下,γ′相发生Ostwald熟化,且与基体的错配度增加,M23C6和MC继续析出与长大;在时效1 000 h下基本处于稳定状态,当时效为3 000 h时,有针状η相生成;高温合金Alloy263在750℃下具有良好的组织稳定性.

超超临界机组HR3C不锈钢蒸汽侧氧化层的微观结构和生长机理

对华能玉环电厂运行了5400h和23400h的HR3C末级再热器管取样,对蒸汽侧氧化层的结构、形貌和微区元素分布规律进行了研究。结果发现,随着氧化的深入,HR3C蒸汽侧氧化层由二层结构发展成为四层结构,靠近氧化层的基体金属中的贫Cr是氧化层生长的捷径。探讨了HR3C蒸汽侧氧化层的生长机理。

国产和进口P92耐热钢显微组织、拉伸和蠕变性能的对比

在对国产大口径P92耐热钢管进行650℃时效处理后,研究了其显微组织、拉伸性能和蠕变性能,并与进口P92钢进行了对比。结果表明:国产P92钢在化学成分、显微组织、拉伸性能以及蠕变特性等方面均符合ASTM A335、GB 5310-2008和EN10216等相关标准的要求;与进口P92钢相比,国产P92钢在时效过程微观结构并未发现明显异常,只是Laves相的粗化速度相对较快,这是国产P92耐热钢蠕变性能低于国外P92钢的原因之一。

国产Super304H钢高温持久后微观组织与性能

为促进国产Super304H钢的推广应用,采用硬度测试、金相组织分析、透射电镜(TEM)分析、扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)分析等对国产Super304H钢在600、650、700℃高温持久后的微观组织及性能进行了试验研究。结果表明:在高温持久过程中,国产Super304H钢基体组织稳定,晶粒无明显变化,其硬度的升高主要与第二相的析出有关,析出相主要为ε-Cu、二次Nb(C,N)和M23C6,细小弥散的ε-Cu、二次Nb(C,N)使Super304H具有较高的强度。Super304H钢在高温持久过程中的组织老化主要表现为M23C6在晶界聚集、沿晶界呈链状分布,以及颗粒尺寸粗化。国产Super304H钢持久10 000 h后,其强度、硬度仍处于较高水平,组织状态良好。

超超临界塔式炉T23水冷壁早期失效分析

对国内多台超超临界塔式炉T23水冷壁早期失效案例进行了统计,对典型失效管样进行宏观和微观分析,测试接头的力学性能,在此基础上分析失效机理及主要影响因素。研究结果表明,失效是由于焊缝产生横向裂纹,裂纹沿晶界扩展。初步判断裂纹性质为楔形蠕变裂纹。合金过饱和固溶使焊缝处于高硬度水平是产生楔形蠕变裂纹的内因,水冷壁密集焊缝结构使接头部位的拉伸应力增大,它与内压应力叠加提供了裂纹形成和扩展的力学条件。降低焊缝硬度和细化晶粒有利于避免失效。

超超临界机组自力式液动高加给水三通阀关闭瞬态动力学分析

建立了超超临界机组自力式液动高加给水三通阀关闭瞬态动力学方程式,并采用MATLAB编程求解了动力学微分方程式,计算得到了三通阀关闭速度、关闭时间等重要特征参数。计算表明液动阀在毫秒级的时间内完成从静止到加速过程,此后以恒定速度完成阀的关闭。液压缸在35MPa高压差的作用下,最大阀芯最大关闭速度约为0.9m/s;液压缸进出口管径的大小对阀关闭时间有着重要的影响,应在合理设计进出口管径基础之上再选择适当的调节阀,以便精确控制阀关闭时间。

我国发展超超临界机组参数和容量优先选择的研究

超超临界技术是火电技术的发展方向。从技术和经济方面综合分析论证了我国发展超超临界机组的蒸汽参数选择和容量等级的问题。结论:在我国超超临界机组的起步阶段,选取25MPa/600℃/620℃的蒸汽参数是合适的,并论证了600MW、800MW和1000MW容量等级的机组各自的优缺点和适用条件。

1000MW级火电机组旁路系统作用及配置

介绍当前世界上美、日、欧等不同技术体系的大机组旁路系统的配置特点,对旁路系统的诸多作用及应用时须注意的问题作了阐述。大容量旁路系统不仅能缩短启动时间,且能使锅炉直接进入纯直流状态运行,有利于热态启动机炉蒸汽参数的配合。锅炉带大容量旁路启动,能确保汽轮机启动的蒸汽品质,大大减轻汽轮机固体颗粒侵蚀,甚至替代冲管等。全容量高压旁路能取代过热器安全门,并能进行滑压运行跟踪溢流,提高汽轮机的安全性;再配置全容量或大容量低压旁路,辅以控制系统的配合,能实现停电不停机、停机不停炉及机组快速甩负荷(FCB)等。因此,1000MW级超超临界机组旁路配置以100％高旁+(50％-70％)低旁最为合理,高、低旁路最低配置不宜小于40％。

超超临界机组主蒸汽取样管Ⅳ型开裂分析

通过宏观和微观分析、硬度测试和管系应力计算分析了某1000 MW超超临界机组主蒸汽取样管泄漏的原因。结果表明:取样管泄漏性质为焊接热影响区Ⅳ型蠕变开裂。其早期失效的主要原因是管系布置的柔性不足导致二次应力过高。提出对T/P91等马氏体钢管道,需重视支吊架的合理设置和维护检修,以防管道发生早期失效。建议对高合金钢焊接接头进行寿命评估时除考虑等效蠕变应力之外,还需考虑应力三轴因子,以提高焊接接头蠕变寿命评估的精度。

宝钢T92钢管母材性能试验与应用评价

论述了对宝钢生产的T92高压锅炉管所做的成分、室温拉伸、高温拉伸、冲击性能、持久强度、金相检验等试验结果,并对挂炉1年后的T92管进行对比检验分析,讨论宝钢T92钢的组织、性能稳定性。试验表明,宝钢T92高压锅炉管各项技术指标和性能均符合GB 5310—2008及ASMESA213标准要求,挂炉1年后的T92管在650、625℃持久强度分别为78.8、98.7 MPa,高于GB 5310、EN10216对T92钢持久强度要求,适用于超(超)临界机组电站锅炉高温受热面管。

超级超临界机组开发探讨——从材料的成就看我国超级超临界机组的发展

阐述了超临界机组和超级超临界机组的发展历程,探讨了开发超级超临界机组的可行性,指出材料的开发是关键。

给水TOC对蒸汽氢电导率的影响

对于采用传统的离子交换除盐系统和全膜处理技术系统生产锅炉补给水的供热机组而言,其影响蒸汽氢电导率的主要因素分别是原水中有机物的残留物和还原性环境中细菌的大量繁殖。将凝胶型阴树脂换成去除有机物效果较好的D213大孔型阴树脂可显著降低传统的离子交换除盐系统出水总有机碳(total organic carbon,TOC);在超滤前后投加非氧化性杀菌剂,均可有效杀灭穿透超滤的细菌。过热蒸汽压力为12.7~18.3MPa和>18.3MPa的锅炉补给水TOC的标准值应分别控制为≤400/Nμg/L和≤200/Nμg/L(N%为供热机组的补水率,N>1)。保证过热蒸汽压力>18.3MPa的汽包炉和直流炉蒸汽质量氢电导率(25℃)标准值合格(氢电导率≤0.10μS/cm)的给水TOC标准值应为≤50μg/L。

超超临界火电机组用铁素体耐热钢的研究现状

高铬铁素体系耐热钢是超超临界火力发电机组用的关键材料,对其近年来的技术发展进行了综述,着重介绍了钢中合金元素钨、钴强化作用的研究成果,并指出了今后的发展方向。

超超临界机组用P92钢焊接接头高温服役8kh后力学性能研究

采用拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和硬度试验方法,并结合金相显微镜和扫描电子显微镜观察,研究了P92钢焊接接头高温服役8 kh后的力学性能。结果表明:运行8 kh后P92钢焊接接头性能劣化现象明显,其强度、硬度升高,塑、韧性显著下降,组织状态对时效脆化有明显作用,此时焊缝金属已呈现出严重的脆化状态。

电厂锅炉单耗分析模型及其应用

根据单耗分析理论,将锅炉各受热面的工质吸热量视为不同的热产品,分析生产这些热产品所经过的从燃料到理论燃烧温度下的烟气热流,再到实际燃烧放热温度下的烟气热流,最后到热产品具有的工质热流共3个不可逆热力学过程及其附加燃料单耗,建立了一套完整的电厂锅炉单耗分析模型;并针对某超临界机组系统及其热力参数,在热力计算的基础上,进行了锅炉单耗分析.结果表明:工质在省煤器吸热获得热流是最小的,其效率最低;从理论上证明了锅炉省煤器的概念名不副实,它的存在成为燃煤火电机组发电效率进一步提高的制约因素.

神经网络智能串级控制在过热器喷水减温系统中的应用

某600 MW超超临界机组参与电网一次调频和自动发电控制(AGC),机组负荷频繁变化、经常处于深度快速变负荷工况运行,且锅炉燃煤品种多变,导致机组过热汽温波动大、控制品质差。为此,将人工神经网络(ANN)与传统PID串级控制思想结合,提出一种外环采用神经网络逆控制、内环采用PID控制器的过热器喷水减温智能串级控制策略。首先利用该机组的历史运行数据对各级过热器的汽温特性进行逆建模,在此基础上基于罗克韦尔PLC控制器开发了汽温外挂优化控制系统,经调试后在现场稳定投运。应用结果表明,采用本文的智能控制策略,有效减小了一次调频和AGC深度变负荷过程中机组过热汽温的波动,大大提高了汽温的动态和稳态控制品质,减少了运行人员对汽温设定值的频繁干预,增强了机组对AGC深度调峰的适应能力。

超超临界机组脱硫搅拌器力学仿真分析

建立仿真计算模型,对超超临界机组脱硫搅拌器进行了静力学仿真计算分析,并利用轴模拟焊接试件的试验结果,对其焊接修复后的状态进行了疲劳仿真分析,验证了搅拌器轴焊接修复工艺的适用性。

600MW超超临界机组参数选择的技术经济分析

综述国外超超临界机组的技术路线,介绍国内超超临界机组的技术开发情况,对600MW超超临界机组参数的选择进行技术经济分析。