核电站蒸汽发生器传热管电磁超声导波自动化检测系统设计

蒸汽发生器传热管作为高温气冷堆核电站一回路压力边界的关键部件,承担着热交换及辐射屏障的重要作用,其结构完整性严重影响核电安全运行。针对该类特殊结构传热管的在役检查难题,设计了专用的电磁超声导波自动化检测系统,研制了内置单点检测式的磁场增强型电磁超声导波探头,开发了采用模块化组件的五轴联动多自由度自动运载装置,提出了基于机器视觉的管孔动态定位方法,建立了蒸汽发生器全尺寸模拟体试验平台并开展了定位精度测试与缺陷检测试验。试验结果表明所设计的自动化检测系统可实现任意位置目标管孔的高精度定位及自动行走,可识别模拟体上异种钢焊缝处与距离检测端约60 m处的刻槽缺陷,有效检测范围覆盖传热管全长,有望为高温气冷堆核电站蒸汽发生器特殊结构传热管的质量健康评价提供技术支撑。

芳烃装置低温热利用技术方案选择与实践

低温热利用是炼化企业的重要节能措施。分析了某芳烃装置低温热的节能潜力,根据低温余热“温度对口、梯级利用”的原则,对低温热发电方案和低温热产蒸汽方案进行了比较。选择了低温热产蒸汽方案,同时利用螺杆压缩机对蒸汽进行压缩升压,进行装置低温热的回收。选取重芳烃塔、甲苯塔和抽出液塔的塔顶低温热源进行低温热回收改造工作,将大型螺杆压缩机应用于蒸汽压缩工况,这是在石化行业内的首次应用。项目实施后,节省1.0 MPa蒸汽103.5 t/h,装置总能耗降低4474.4 kgoe/h,每年节能37585 toe,蒸汽运行成本降低6577万元/a,芳烃综合能耗降低37.53 kgoe/t(以对二甲苯计),节能效果非常显著。

基于吸收式换热的热电联产低温供热技术研究

为了降低冬季供热对热电联产机组发电出力的影响,提出了一种基于吸收式换热的热电联产低温供热技术,借助吸收式换热机组,实现一次网供水温度和回水温度的双降低,提高采暖季乏汽供热占比,进而提高热电联产机组能源利用效率和经济收益。以西北某热电厂两台300 MW热电机组为例进行了应用案例分析,分析结果表明:项目改造完成后,单个采暖季因供热而减少的发电量由改造前的2.13亿度电降至0.97亿度电(降幅54%),在不增加燃煤消耗量且保障原有的供热负荷的前提下,单个采暖季可多发1.16亿度电;每年可新增收益4766万元,项目静态投资回收期3.7年,改造经济性十分可观。理论分析和应用案例分析结果表明,此种基于吸收式换热的热电联产低温供热技术,可显著提高热电联产机组乏汽供热占比和能源利用效率,促进我国集中供热行业的节能减排。

燃气-蒸汽联合循环发电机组蒸汽旁路压力控制的研究

蒸汽旁路压力控制策略研究的目的是在机组启动、停止、锅炉并退汽过程中及机组甩负荷或跳闸时实现蒸汽旁路系统全自动控制和蒸汽压力保护。依托于国外某燃气-蒸汽联合循环发电厂两台机组的蒸汽旁路系统的调试和优化,对机组启、停及运行过程中蒸汽旁路的几种压力控制方式及控制问题分析进行描述。旨在为同类型或相似类型发电机组的旁路控制系统组态或系统优化提供帮助,并为带中间再热、蒸汽母管制的汽轮机发电机组的旁路控制策略设计提供参考。

双机回热系统在某660 MW机组上的应用分析

双机回热系统作为一种提高发电效率的有效设计不仅在超超临界二次再热机组上采用,在超超临界一次再热机组中也被考虑使用,某电厂提出对其新建的一次再热660 MW空冷机组配制双机回热系统,文章针对电厂的要求进行分析计算,得出了配制双机回热系统的收益结果.

大功率燃气轮机联合循环机组三压再热余热锅炉建模及变负荷运行规律研究

建立了大功率燃气-蒸汽联合循环三压再热余热锅炉热力性能Python编程模型,模型计算了在变负荷条件下的余热锅炉详细热力性能,包括主蒸汽压力和流量、各换热器的换热量和换热系数、以及功率和效率,分析了烟气温度和流量对余热锅炉热力性能的影响,探讨了在机组部分负荷下环境温度、湿度和燃料加热温度如何影响余热锅炉出力。模型经过验证具有较高的仿真精度和计算效率。以某型燃气轮机联合循环机组为研究对象计算表明:当机组负荷从满负荷650 MW降低到部分负荷250 MW后,余热锅炉三压主蒸汽压力和给水流量降低,汽轮机输出功率从219.1 MW减小到了130.4 MW,而余热锅炉效率从89.3%升高到了92.1%;随三压再热余热锅炉入口烟气流量和温度升高,余热锅炉的三压主蒸汽流量都升高;随机组负荷降低,余热锅炉各换热面的换热系数和换热量减小,但是烟气与高温段换热器的换热量在总换热量中的占比升高,烟气与低温段换热器的换热量在总热量中的占比降低;当机组负荷从650 MW降低到300 MW时,在余热锅炉输出能量中,汽轮机轴功率的占比增大了1.67%,烟囱烟气热损失的占比减小了2.63%。

高温气冷堆蒸汽发生器换热管电磁超声导波检测方法研究

高温气冷堆蒸汽发生器螺旋换热管是压力边界相对薄弱的部分,若出现降质破损,可能引起放射性介质泄漏并造成堆芯损伤。针对该类换热管由于管路复杂缺乏无损检测方法的现状,提出了适用于高温气冷堆蒸汽发生器复杂结构换热管的电磁超声导波检测方法,开发了专用电磁超声导波检测仪及检测探头,建立了1∶1的高温气冷堆蒸汽发生器换热管全尺寸模拟体试验平台,开展了灵敏度测试优化试验及换热管全长缺陷检测试验。试验结果表明,该电磁超声导波检测方法能够有效解决高温气冷堆蒸汽发生器换热管在役无损检测难题,所开发的电磁超声导波检测仪和检测探头能够在单点位置实现换热管长距离全覆盖检测,可有效识别模拟体上换热管异种钢焊缝薄弱处与远端约60.2 m处截面损伤率为16.8%的刻槽缺陷,验证了高温气冷堆蒸汽发生器换热管电磁超声导波在役检测的可行性。

燃煤电站与太阳能集成系统的研究现状

回顾了近年来太阳能利用与燃煤机组集成的研究,对于太阳能与燃煤机组集成的研究主要集中在利用太阳能辅助燃煤机组汽水加热系统、利用太阳能辅助燃煤机组碳捕集系统和利用太阳能储热补偿燃煤机组3个方面,总结了太阳能与燃煤机组在集成方案和系统运行过程方面的研究进展,在保证燃煤发电机组高效能量转换的基础上进一步减少了污染物排放。

基于EBSILON的1000MW机组热再抽汽供热改造研究

基于EBSILON软件建立的评估模型,对超超临界1000MW燃煤机组热再抽汽供热系统进行仿真研究,计算分析该系统的热再抽汽供热蒸汽质量流量在0~450t/h变化时对机组主要参数和热经济性的影响.研究结果表明:在不同的锅炉蒸发量下,随着供热蒸汽流量的增大,发电热耗率近似呈线性下降;锅炉蒸发量越小,随着供热蒸汽流量的增大,发电热耗率降低得越显著.

工业萘长周期高负荷运行的技术改造

山西焦化股份有限公司焦油加工厂工业萘装置原设计加工负荷低,不能满足焦油蒸馏装置满负荷运行,经过前期扩容改造后,换热器的换热效率仍达不到指标要求,且工业萘装置的现状严重制约了焦油加工负荷的进一步提升。基于工业萘原料入塔温度低、蒸汽发生器堵塞频繁等,认为对换热系统进行改造,以提高工业萘原料入塔温度和解决蒸汽发生器堵塞频繁的问题,且技改后初馏塔的脱酚萘油进料温度由原来的120℃稳定提升至160℃,解决了初馏塔因原料入塔温度低造成的初馏管式炉煤气消耗大的问题,蒸汽发生器堵塞现象明显减少,提高了系统运行的稳定性,可为企业带来良好的经济效益和社会效益。

钠冷快堆蒸汽发生器换热管在役检查验收和堵管准则探讨

蒸汽发生器是快堆主热传输系统的关键设备之一,而换热管作为钠/水介质热交换边界,其破损将造成严重的钠水反应事故。为了确保蒸汽发生器的安全稳定运行,有必要对含缺陷换热管建立验收准则和确定堵管条件。本文通过有限元计算和高温爆破试验,对蒸汽发生器换热管建立验收和堵管准则,确保CFR600蒸汽发生器的安全运行。

余热锅炉单相受热面动态数学模型及仿真

采用集总参数法建立了三压再热余热锅炉中单相工质受热管的动态数学模型,并开发了通用化的仿真算法。基于一体化模型开发平台建立了余热锅炉单相介质受热面系统的工程模块化的仿真模型。对低压省煤器的运行特性进行了仿真实验研究,结果表明该模型具有较高的静态计算精度和较好的动态响应特性,且模型运行稳定。

喷雾增湿降温法提高空冷机组出力的研究

夏季环境温度过高是限制直接空冷机组出力的主要原因。采用喷雾增湿降温法可有效地降低空冷凝汽器(空凝器)入口空气温度,改善空凝器的换热效果,提高机组运行真空使其满负荷运行。通过对喷雾增湿降温法的研究及其经济性分析,并采用计算流体动力学(CFD)数值模拟软件对其效果进行验证,表明喷雾增湿降温法在直接空冷系统中增设喷雾增湿装置后,可以显著提高机组运行的经济性和安全性。

10MW高温气冷堆蒸汽发生器传热管束应力分析

10MW高温气冷堆蒸汽发生器SG传热管是带放射性的一回路与无放射性的给水蒸汽二回路的屏障。管束的破裂将会引起二回路的水蒸汽进入一回路,从而导致堆芯压力的升高和放射性产物的外泄,因此确保传热管的完整性是十分必要的。传热管的结构采用小弯曲半径的螺旋管结构,对于这种无法进行体积性在役检查的螺旋管,利用破前漏思想确保传热管的完整性是一个重要的选择。本文利用管道有限元程序PIPESTRESS对高温气冷堆蒸汽发生器传热管的应力进行了计算,得到了传热管的最大应力和应力与材料的不利组合位置。

HTR-10蒸汽发生器设计

描述了HTR10 蒸汽发生器的结构设计, 热工水力学特性, 材料选择和力学分析等。作为反应堆一回路和二回路之间进行热交换的关键设备, HTR10 蒸汽发生器采用了独特的管束设计,

600MW超临界汽轮发电机组耗差分析

以N600-24.2/566/566型汽轮机和DG1900/25.4-Ⅱ1型锅炉所组成的超临界机组为对象,进行了主要参数的耗差分析,得出了30余个运行参数与热耗、煤耗之间的关系,并绘制出特性曲线图,为电厂对超临界机组进行运行指标考核及性能监测提供了参考。

立式U型管自然循环蒸汽发生器换热面积的近似理论计算公式

采用近似方法从理论上导出了一种立式 U型管自然循环蒸汽发生器换热面积的近似理论计算公式，并将其计算结果与实际的立式 U型管自然循环蒸汽发生器换热面积进行了比较，其绝对误差在 8％以下。

对直接空冷机组排汽装置的发展趋势的研究

随着空冷机组容量的不断扩大,排汽装置已由单一型逐渐地向多功能型发展。较为详细地介绍了设置除氧功能排汽装置的必要性,阐述了除氧装置的几种布置结构,并对具有表面式换热器的排汽装置的应用特点进行了简要描述。