前置暖风器电站锅炉烟气余热回收系统多参数设计与变工况运行策略

针对前置暖风器烟气余热回收系统,建立了多参数设计优化与变工况特性计算模型,开展了系统的多参数优化,并提出了运行参数控制策略。结果表明:多参数优化后系统在设计工况下的节煤率为3.67 g/(kW·h);多参数优化后的系统在变工况下虽能保持较高的节煤率,但系统的安全性受到环境温度和负荷的严重制约;采用所提出的控制策略可使系统在100%额定负荷下,安全运行的环境温度下限从24℃扩展至-3℃,显著提高了系统优化的综合效果。

辅助燃煤机组AGC调节的熔盐电加热器动态性能研究

燃煤机组耦合熔盐电加热器系统可大幅提升其调频调峰能力。基于Modelica语言建立了熔盐电加热器的动态模型并完成了试验验证,揭示了熔盐电加热器在熔盐流量扰动和机组自动发电控制(AGC)负荷扰动下的动态特性。基于其动态特性提出了“前馈+PID”调节的温度控制方法,计算分析了熔盐电加热器辅助燃煤机组AGC调节时的电负荷变化特性和热力参数变化特性。研究结果表明,配置10 MW熔盐电加热器可使660 MW燃煤机组AGC变负荷速率提升340%,且所提控制方法能够维持电加热器热力参数的稳定。

燃煤机组高压加热器水侧泄漏影响因素分析

为及时发现燃煤机组高压加热器泄漏,对某燃煤机组3号高压加热器水侧泄漏对运行参数的影响进行分析。基于高压加热器泄漏案例,通过建立回热系统分析模型,定量分析3号高压加热器水侧泄漏对正常疏水调节阀开度、给水流量偏差及给水泵汽轮机转速等参数的影响,并进行影响因素敏感性分析。采用定量分析方式明确高压加热器水侧泄漏判断依据,并对各判断依据进行优化组合,确定泄漏预警的最终触发条件,据此开发高压加热器水侧泄漏预警装置。结果表明,高压加热器水侧泄漏预警装置比人为判断提前7天时间,可以有效避免因高压加热器泄漏引发的安全事故。

富油煤地下原位热解井下加热器研究现状及展望

[意义]我国富油煤地质资源丰富,是保障能源安全的潜在煤基油气资源。富油煤地下原位热解“取氢留碳”是煤炭资源清洁低碳利用的发展趋势,而井下加热器是实现富油煤地下原位高效热解的关键设备之一。【进展】在系统收集相关资料、数据和调研的基础上,简述了地下原位对流加热方法的现状,重点阐述了地下原位对流加热用加热器的研发现状,最后对井下电加热器的应用效果及后续的攻关方向分别进行了简述和展望。地表加热器的发展较为成熟,仅适用于埋深较浅和所需加热温度较低的地层(<350℃)。井下燃烧加热器还需有效解决极端工况下燃烧反应稳定性和二次点火可靠性的问题;井下电加热器通过将强化传热结构与电加热棒结合,不仅可缩小其尺寸,还可降低电加热棒的壁面温度,有效解决其加热效率低及寿命短的问题。此外,密封结构可有效提高井下电加热器在复杂工况下的适应性。采用自主研制的闭式双壳体井下电加热器,在陕北侏罗纪煤田榆神矿区大保当井田成功提取全球第一桶富油煤地下原位热解煤焦油。【展望】为提高富油煤层的加热速度和加热效率,井下电加热器的后续研究可从高功率井下电加热器和复合加热两个方面着手。复合加热在介质输送过程中仍会产生一定量的热损失,随着加热井数量及煤层深度的增加,热损失问题会进一步凸显,故应重点攻关高功率井下电加热器,以期为我国富油煤地下原位热解工艺研发与工业化应用提供技术支撑。

锅炉冷风加热系统方案综合对比分析

为探究避免锅炉空气预热器腐蚀的更优系统,以江苏某660 MW超超临界燃煤机组为应用对象,对比了目前实际运行中常用的3种系统,即热风再循环联合低温省煤器系统、蒸汽暖风器联合低温省煤器系统、水媒暖风器联合低温省煤器系统,分别从结构、性能和经济性方面考虑,选出最适合机组的系统。结果表明:在冬季工况下,水媒暖风器联合低温省煤器系统运行的可靠性较好、可调性较好、节煤量最大、投资回收期最短,综合性能最佳。

暖风器运行参数对机组运行经济性的影响

锅炉常采用暖风器来预防低温腐蚀和堵灰,而暖风器不同的运行参数会对机组运行经济性产生不同影响。通过建立精确的数学模型,针对不同容量的机组,定量分析了暖风器运行参数对机组运行经济性的影响,并指出相关节能降耗的有效途径。

凝结水喷淋装置在分离式低温省煤器与暖风器系统中应用

针对凝结水喷淋装置工程应用少、系统设计和运行优化经验不足等问题,介绍了凝结水喷淋装置的设计特点、优势以及在分离式低温省煤器与暖风器系统中的应用。该分离式低温省煤器与暖风器系统中,凝结水经暖风器冷却后回水方式有2路,提高了系统可靠性和稳定性;经暖风器冷却后的部分凝结水通过喷淋装置雾化喷入汽轮机排汽管道后,可以冷却部分乏汽、降低背压、节省煤耗,降低部分7号低压加热器抽汽量,增加系统节能收益。以某600 MW空冷机组为例,对不同工况下凝结水喷淋装置的经济性进行了计算分析。结果表明:同一负荷下凝结水喷淋装置的总节煤量随着环境温度的升高呈现先升高后降低的趋势,且暖风器出口水温越低,喷淋装置节煤量越高;建议暖风器出口水温与空冷塔内乏汽饱和温度差值在5℃以上时投运凝结水喷淋装置。该机组实际工程中凝结水喷淋装置全年平均节煤量为0.141 g/(kW·h),静态投资回收期4.41年。

政策驱动下的中国北方农村地区清洁取暖方式

北方农村地区冬季清洁取暖是我国能源消费革命、农村生活方式革命的重要内容,也是重大民生工程和暖心工程,如何兼顾其经济性、适用性和环保要求备受关注。为此,以农村清洁取暖重点地区--京津冀及周边"2+26"城市为研究对象,在现场调研、入户实测的基础上,从技术、经济和环保3个维度,对该区4种主要的清洁取暖方式(燃气壁挂炉、蓄热式电暖器、空气源热泵和清洁煤炭取暖)进行对比分析,并提出了针对性的建议。研究结果表明:①燃气壁挂炉替代燃煤取暖是较为经济的选择,但应严把产品能效和排放准入关,建议城镇和经济较发达的农村地区燃气采暖普及推广节能环保的冷凝式壁挂炉;②农村既有建筑普遍缺乏保温措施、采暖能耗高,应重视保温隔热措施,建议推进清洁采暖过程中同步实施房屋节能改造并给予适当补贴,结合农村新型城镇化建设推进集中供暖;③洁净煤取暖在部分农村地区较长时间内仍将存在,但须严格煤质监管,建议采取"洁净型煤+专用炉具+一氧化碳监测"整套措施;④坚持因地制宜方略,各地应立足资源禀赋,选择合适的取暖路径和取暖设备,可再生能源丰富、电网配套条件好的地区,宜重点推广蓄热式电暖器或空气源热泵取暖;⑤关注农村"后煤改气、煤改电"时代的平稳运行问题,建议从国家层面统筹研究制定补贴退出方式及退出后的贫困户精准补贴问题,注重环保政策和绿色发展理念的宣传贯彻,真正做到"改得起、用得起、愿意用"。

抽汽压损对煤耗影响分析的通用微分关系式

以小扰动理论为基础,根据火电机组热力系统汽水分布通用矩阵方程、比内功方程、循环吸热量方程及发电标准煤耗率的计算公式,导出了抽汽压损对机组发电标准煤耗率影响的通用微分关系式,利用这一关系式可以准确而快速地计算各级加热器抽汽压损对机组发电煤耗的影响,其通用性强,适于程序化。

燃煤电厂烟气脱硫系统GGH堵塞治理研究

针对目前燃煤电厂烟气脱硫系统中普遍存在GGH运行压差高、易堵塞问题,选择与GGH运行密切相关的参数进行研究,对相关参数进行充分论证,提出了较为可行的解决方案。研究结果对提高GGH运行的经济性和可靠性具有较强的指导意义。

基于矩阵法火电厂轴封加热器热经济性分析

火电厂回热系统有热量离开时,系统汽水将重新分配,机组效率、功率发生变化。基于火电厂热经济性状态方程和功率方程,推导得出加热器抽汽效率计算公式,结合纯热量离开系统可方便计算系统功率变化量,从而得到相应热效率及煤耗率相对变化量。以国产300 MW机组为对象,研究该机组轴封加热器损坏造成的热经济性影响。

火力发电厂加热器端差应达值的确定

通过对火电厂加热器的结构组成及换热过程的分析,提出了计算加热器端差数学方法并建立数学模型。利用N600-16.67/537/537机组100%、75%和50%THA设计工况及75%、50%THA试验工况的相关参数,根据所提供的计算方法,对加热器的应达值进行了计算。结果表明,由该方法计算所得到的值,在3种设计工况下,与设计端差基本相符;与两试验工况下的端差值也基本相符;加热器设计端差与其端差应达值并不是同一个值,端差应达值随加热器工况变化而变;端差应达值对故障加热器能够进行判别,也是加热器换热性价是否最佳的判据。

回转式空气预热器最低壁温与进口风温计算

从换热原理上推导了回转式空气预热器热段烟气出口受热面金属壁温计算式,分析了最低壁温计算中存在的问题并提出改进方法。对某燃煤电厂2台200 MW机组锅炉不同设计的回转式空气预热器的酸露点温度、热段最低壁温与冷风温度的合理选取进行了计算与比较,其结果对合理选取回转式空气预热器热段防腐的最低进口风温以及冷段、热段受热面所占比例的优化设计与运行具有参考价值。

加热器上端差变化对机组煤耗影响的改进计算模型

定量分析加热器上端差对机组热经济性的影响是节能改造的一项重要工作,但以往建立的加热器上端差的耗差分析模型,只是推导到由端差变化而引起的加热器出口水焓变化。直接推导到加热器端差的变化,形式更鲜明,计算更方便。通过实例计算,验证了所建模型的正确性,为火电机组节能降耗的分析工作提供了一种工具,具有重要的实际意义。

一种利用汽轮机低压能级抽汽提高锅炉原煤温度的技术研究

在直吹式制粉系统中,原煤温度对制粉系统热平衡的影响较大。首先根据国内某电厂制粉系统热平衡计算得出原煤物理热与磨煤机进口干燥剂温度的关系;在此基础上提出一种加热原煤仓内原煤的新技术,即在原煤仓内设置原煤加热器。该技术充分利用汽轮机低能级抽汽作为原煤加热器的加热热源,在排烟温度不变的情况下,相当于增加了进入炉膛的热量,提高了机组的热经济性。该技术的研究与开发不仅对节约能源和保护环境起到一定的推动作用,而且对电厂工程设计具有一定的指导作用。

太阳能联合热泵型煤干燥系统设计

为了减少污染降低成本,设计了一套太阳能空气集热器、空气源热泵和热泵蒸汽机组联合干燥系统。通过实验测试和热量衡算后,拟采用400 m^2的空气集热器、8台空气源热泵和3台蒸汽热泵机组即可满足型煤干燥需求。预计改造费用约236万元,投资回收期2.7年;成本由35元/t降低为21.6元/t;年节约标煤2 660 t以上,减排CO_2约6 916 t,减排SO_2约63.84 t,减排NO_x约18.62 t,改造后具有较好的经济效益和环境效益。

分离式低温省煤器与暖风器系统经济性分析

针对低温省煤器与暖风器联合系统经常出现的低温省煤器解列后暖风器无法投运等问题,本文提出了一种分离式低温省煤器与暖风器系统,该系统中低温省煤器与暖风器为2个相互独立的系统,利用7段抽汽来加热暖风器,降低了暖风器热源的品位,同时喷淋系统吸收了部分乏汽的热量,增加了节煤量。以内蒙古某600 MW机组的应用方案为例,对分离式系统、联合系统与纯低温省煤器系统的经济性进行了计算分析。结果表明:分离式系统比纯低温省煤器系统节煤量大1.46 g/(k W·h),比联合系统节煤量大0.46 g/(kW·h);分离式系统负荷越低,节能效果越明显;喷淋系统环境温度越高节煤量越大,负荷降低后节煤量呈下降趋势。

锅炉主要参数对排烟温度影响的定量分析

对影响锅炉排烟温度的运行主要参数在热量平衡方面进行了分析,得出变量与排烟温度之间的函数关系式。利用函数关系式,求得变量与排烟温度之间的量化关系,进而得出变量对排烟温度的影响,以期指导锅炉运行。

超稠油燃煤介质炉地面保温伴热工艺技术研究

方法 针对杜 84块既无套管气又无外供天然气的情况 ,借鉴杜 32块地面导热油油循环伴热工艺 ,进行燃煤介质炉地面伴热工艺试验研究。目的 解决曙一区超稠油区块开发前期采用电加热方法进行地面原油加热保温吨油成本高、技术难度大的问题。结果 该技术在杜 84块 42 #平台试验成功后 ,在杜 32块新井平台和杜 84块平台进行了推广应用 ,截止 2 0 0 0年 5月 ,已推广使用 5 5个平台 ,吨油成本下降了 15 .5元。结论 该技术加热效果和效率已受到 1999年两次寒流的考验 ,生产运行状况良好 ,具有推广应用价值。

火电厂主要辅机能耗现状与节能潜力分析

目前,我国发电厂运行性能指标与其设计水平存在较大差距,其中辅助设备的缺陷是主要障碍之一。存在的问题主要有:凝汽器压力偏高,机组冷端经济性差;凝结泵、风机、制粉系统电耗高,生产厂用电率偏大;空气预热器漏风严重;暖风器选用过高品质的抽汽源等,累计影响电厂供电煤耗大于10(g/kW.h)。针对机组辅机存在的诸多问题,分析了问题产生的原因,并提出对其节能降耗的具体意见,为以后辅机选型匹配、运行优化、技术改造等提供了一些参考。