超超临界机组低温省煤器系统经济性分析

采用等效焓降理论对某典型660 MW超超临界燃煤火电机组的低温省煤器系统进行经济性分析,结果表明,额定工况下可降低机组供电煤耗1.55 g/(kW·h)。对于引起热力系统局部改变的升级或改造,等效焓降法是一种简单直观且具有较高准确度的分析手段,与热力特性试验相结合,可以快速高效地研究计算各种热力状态下设备的运行特性和节能指标,为机组经济运行和节能降碳提供有效建议。

几种蒸汽调整装置在纯凝火电机组供热改造中的应用研究

采用蒸汽减温减压器、背压式蒸汽轮机、蒸汽压力匹配器以及蒸汽涡轮增压器等四种蒸汽调整装置,将300MW等级亚临界纯凝发电机组改造为热电联产供热机组,在供热量和供热蒸汽参数相同的条件下,利用㶲分析法和等效焓降法对四种蒸汽调整装置的性能进行比较研究。结果表明,基于蒸汽压缩技术的蒸汽涡轮增压器性能最佳、装置㶲损失最少。

等效焓降法理论剖析与扩展

根据汽轮机组回热系统的热平衡计算,分析了等效焓降法理论,说明了等效焓降法是以蒸汽初、终参数和蒸汽流量不变,回热系统特征量为常数,且满足小扰动理论为前提条件的回热系统的局部足量求解方法.论述了该方法的使用条件、使用范围和使用价值.将等效焓降法和热偏差法有机结合,推导出扩展的能损分析理论,通过在火电厂实际应用证明,该方法是有效的.

等效热降法的改进计算方法

目前采用的汽轮机理想循环热效率受到相对内效率影响而不能准确反映汽轮机热力系统运行经济状态。同时,等效热降法计算中需要预先已知汽轮机排汽焓及回热抽汽状态点的焓值,而凝汽式汽轮机排汽焓及处于湿蒸汽区回热抽汽点焓值不能准确确定,从而导致等效热降法计算结果产生误差。针对上述问题,文中首先对理想循环热效率的定义方法进行了改进。然后,基于改进的理想循环热效率,提出了等效热降法的改进算法。该方法利用蒸汽等熵膨胀过程来确定等效热降,不仅避开了求解汽轮机排汽焓的难题,而且还可以分析引起热力系统经济性降低的原因和部位,从而为汽轮机热力系统经济性诊断提供了依据。通过与常规等效热降法计算结果的对比,证明了该改进方法的正确性。

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。

低温省煤器对凝汽器真空及机组热经济性影响

为解决国内某电厂600MW直接空冷机组5#锅炉排烟温度过高的问题,在锅炉尾部烟道加装低温省煤器,利用烟气余热加热机组凝结水。抽汽被排挤回汽轮机继续膨胀做功,增加汽轮机发电功率,降低汽轮机热耗和机组发电煤耗;同时汽轮机排汽量增加,凝汽器真空下降,机组热经济性变差。本文以TRL工况为例,对该电厂加装低温省煤器后进行了计算,得出凝汽器真空下降1.617k Pa。利用热平衡法与等效焓降法,对加装低温省煤器后机组热经济性进行计算。最终结果为:热平衡法得到加装低温省煤器后汽轮机热耗下降25.711k J/(k W·h),机组发电煤耗降低0.959g/(k W·h);等效焓降法得到,加装低温省煤器后汽轮机热耗下降26.832k J/(k W·h),机组发电煤耗降低1.001g/(k W·h)。说明加装低温省煤器具有良好的节能效果,同时也证明了等效焓降法与常规热平衡法的一致性。

锅炉低温省煤器水侧串并联方案的优化选择

实践已经证明低温省煤器在电站燃煤锅炉上的应用,降低了锅炉排烟温度、进一步吸收了排烟余热,实现了节能降耗,为提高机组热经济性具备了现实可行性。本文结合某电厂600 MW发电机组,其低温省煤器加装于空气预热器之后,通过优化、比较低温省煤器水侧与汽轮机回热系统两种不同的连接方案,利用等效焓降原理对低温省煤器的两种连接方案进行热经济性分析并取最优。结果表明设计方案一的节能效果优于设计方案二,低温省煤器串并联于7号低压加热器的联合运行方案可降低标准煤耗1.8g/(kW·h),实现了节省锅炉燃煤量和提高机组经济性的目的。

600MW机组烟气余热利用技术综合分析

以某600 MW机组为对象,采用等效热降法,研究了该机组分别经低压省煤器、暖风器-低压省煤器联合运行(联合运行)和分烟道3种烟气余热利用技术改造后的热经济性和节能潜力,分析了各技术的适用范围及优缺点。结果表明:分烟道技术使烟气的热量由二次风带入炉膛,相当于烟气的热量全部被锅炉吸收,热经济性最高。该研究结果为国内火电机组的节能升级改造提供了参考。

复杂热力循环等效焓降法的计算通式

等效焓降法是进行汽轮机经济性诊断的有力工具,但随着热力系统越来越复杂,传统的等效焓降法越来越难以直接应用。通过火电厂回热系统的矩阵方程、功率方程和热量方程进行数学推导,提出了热量比的概念,推导出抽汽效率和热量比的一般通式,指出机组在发生扰动时吸热量的变化可以如同功率的变化量按抽汽效率计算一样按热量比进行计算。以典型二次再热机组和带抽汽背压式小汽轮机(MC)的机组为例,分析了复杂热力循环下等效焓降法的应用方式。

蒸汽喷射热泵在火电机组回热系统局部改造中的应用

以300MW机组为例,研究采用蒸汽喷射热泵将汽动给水泵汽轮机(小汽轮机)的部分排汽回收至机组回热抽汽系统对凝结水进行加热的方法,以有效利用小汽轮机排汽余热。同时,借助等效焓降法对各改造方案的热经济性指标进行了计算和分析比较。结果表明:将蒸汽喷射热泵出口混合蒸汽回收至汽轮机4段抽汽的经济效益最好;机组在额定工况下且蒸汽喷射热泵引射系数为0.75时,发电标准煤耗率可降低1.05g/(kW·h),节能效果显著。

烟气余热利用对燃煤机组影响的综合分析

国内大型燃煤电厂的排烟温度一般在120℃~140℃。若通过低压省煤器对烟气余热进行利用,可降低排烟温度,提高机组的热经济性,同时机组的厂用电等诸多系统也将受到影响。基于迭代校核和等效焓降法,结合某1 000MW燃煤机组,综合分析了在多种工况下余热利用改造对锅炉效率、汽轮机做功、引风机、凝结水泵、除尘器、脱硫系统的影响。结果表明:余热利用改造后,50%THA、75%THA和THA工况下供电标煤耗分别降低2.654g/(kW·h)、2.394g/(kW·h)和2.003g/(kW·h),电厂每年可节省标煤约1.27万吨。

用等效焓降算法计算供热机组的热化发电率

提出了利用等效焓降算法计算供热机组热化发电率的新方法。利用该算法和常规热平衡算法及循环函数算法,对一台NC200/160-12.7/535/535型双抽供热机组进行了热化发电率的比较计算,结果表明等效焓降算法与其它的计算结果完全一致,证明了等效焓降算法的正确性。等效焓降算法相对于其它算法,因可进行局部计算,具有明显的优势。

压缩式热泵回收电厂循环冷却水余热计算分析

以提高能源利用率,减少热排放污染为目的,提出对热电厂现有循环冷却水系统添加压缩式热泵,实现循环冷却水余热回收用于采暖的改造;与吸收式热泵不同,提出运用等效焓降法对改造后的系统进行经济性分析,并通过实际工程为案例的计算,证明了该改造方案与其他方案相比,除了在技术上的可行性外,在经济上更加合理,为工程上的具体实施提供了可靠的理论依据。

电站锅炉低压省煤器进口水温及温升综合优化

电站锅炉加装低压省煤器是深度降低排烟温度、利用电站锅炉排烟余热的有效途径,但降低排烟温度的幅度受到受热面腐蚀、减少汽轮机抽汽量、增加引风机和凝结水泵负荷、设备投资以及运行费用增加等因素的综合影响。以安全工作年限内的年平均收益作为指标,针对某典型600MW机组计算得到年平均收益最高时低压省煤器的优化设计参数:进口水温81.60℃,凝结水温升11℃,低压省煤器减少6号低压加热器抽汽,排烟温度由120℃降至94.19℃,安全工作年限8.387年,供电标准煤耗率降低0.818g/(kW·h),1.787年回收初投资。

火电厂再热机组的定热量等效热降矩阵方程

考虑到定热量等效热降理论在火电厂热力系统定量分析计算中的局限性,采用严格的数学推演,推导了定热量条件下辅助汽水做功损失的通用矩阵.在此基础上,建立了定热量等效热降矩阵方程,完善了定热量等效热降的理论体系.该矩阵方程包含了主系统和辅助汽水系统的所有信息,与实际热力系统结构一一对应,具有很强的通用性和规律性,适合于计算机编程计算和通用性计算软件的开发.以某600 MW再热机组为例进行算例分析,并验证该矩阵方程的正确性.

主蒸汽参数对煤耗率影响的计算模型比较

火电机组在实际运行过程中,由于主蒸汽参数不可避免地偏离设计值,使得机组功率和各项经济指标发生变化。对此,对等效焓降法和偏微分法2种计算模型进行了分析和比较,指出了2种计算模型各自的优缺点和适用条件;并以N600-16.7/537/537-I型汽轮机运行数据为例,对模型进行了验证。结果表明:2种计算模型均具有计算结果较准确、便于使用、通用性强等特点,适宜于工程应用;由于偏微分法对前提做了一定的假设,使得其计算精度较等效焓降法低。

330MW机组供热改造的研究分析

针对某电厂330MW凝汽机组加装减温减压器或加装压力匹配器的供热改造,利用等效焓降矩阵模型,从"质"和"量"两个方面对上述不同的改造方案进行热力计算。得出了机组改造后汽轮机装置效率、发电标准煤耗率都是下降的,说明抽汽供热可以降低蒸汽的冷源损失,提高电厂热经济性,并且在抽汽量较大的情况下,加装压力匹配器的改造方案更能减少发电煤耗率,提高效益。

低压省煤器系统的传递特性

依据传递原理建立了锅炉低压省煤器传递分析模型。根据传递评价准则,定义了传递过程、流密度的概念。结合等效焓降原理,推导出串、并联低压省煤器系统的焓降、流密度计算式,并以某国产680 MW发电机组为例,进行了传计算。结果表明,排烟温度降至95℃,供电煤耗降低了1.75g/k W·h,节能效果明显。低压省煤器回水接入系统的位置对节能影响较大,为低压省煤器优化提供借鉴。

不同抽汽工况下供热机组热经济性分析

对评价供热机组热经济性能的指标进行了分析,建立了基于等效热降法的供热机组热经济性指标计算模型。以某60MW供热机组为例,采用常规热平衡法和等效热降法分别对不同抽汽工况下机组的热经济性指标进行了计算。结果表明,采用等效热降法的计算结果和采用常规热平衡法的计算结果具有相同的准确度,同时表明,该供热机组在最大抽汽工况下运行时热经济性明显高于其它抽汽工况时的热经济性。

火电机组排汽焓在线计算方法的研究

根据火电机组热经济性在线监测的特点 ,利用熵增原理 ,结合温熵图、热力单元矩阵分析法和等效热降理论对汽轮机排汽焓的计算方法进行探讨 ,实现了火电机组在线监测系统中汽轮机排汽焓的在线计算 ,为机组实时热经济性分析提供了依据。图 3表 2参 9。