Performance Analysis of Induced Draft Fan Driven by Steam Turbine for 1000 MW Power Units

Boiler fan is the main power consumption device in thermal power units and the induced draft fan accounted for the largest proportion. Reducing the energy consumption rate of induced draft fan is the main path to reduce the power consumption rate of thermal power units. The induce fan driven by small turbine is greatly effective for reducing the power consumption rate and the supply coal consumption rate in large thermal power plant. Take 1000 MW power units for example, the selection of steam source for steam turbine were discussed and economic performance of the unit under different steam source was compared in this paper. The result shows that compared with the motor driven method, there is about 1.6 g/kWh decrease in supply coal consumption rate driven by the fourth stage extraction steam;whereas there is about 2.5 g/kWh decrease in supply coal consumption rate driven by the fifth stage extraction steam.

考虑碳减排的火电机组煤耗基准值研究

燃煤机组作为新型电力系统的基础和压舱石,其高效经济运行是平稳达成“双碳”目标可行技术路径中的重要一环。基于机组历史运行数据建立稳态数据库和进行工况划分,采用灰色关联度分析方法,提取能效特征指标,并基于k-means聚类算法确定机组能效特征基准值,导入到计算模型获得机组供电煤耗最优基准值。最后,通过该方法获取一1 000 MW机组典型工况下的能效特征基准值,计算机组供电煤耗最优基准值,并以碳排放效益评估分析机组低碳运行的经济性,验证了该方法实际应用的可靠性。

高比例新能源系统中各类电网侧储能设施调峰效益对比

储能电站的效益评估是储能大规模发展的关键。对高比例新能源系统电网侧储能的效益进行了全面评估,通过全时段8760 h生产仿真模拟,在保持系统供电可靠性不变的约束下,计算了抽水蓄能、压缩空气、电化学储能等储能电站的容量效益、电量效益,考虑了各类储能电站的运行策略。仿真模拟过程中,以周为节点,计算全年8760 h的系统运行状态,考虑了储能电站的运行效率、机组启停、跨日调节等因素,避免了典型日生产模拟无法模拟储能跨日调节导致的储能容量和电量效益评估失真的问题。最后,以中国西北地区实际高比例新能源系统为研究对象,分析了各种储能对减少火电装机、降低新能源弃电率的作用,研究结果可为中国高比例新能源系统电网侧储能电站的建设提供参考。

煤矿供电系统节能降耗技术研究

分析了煤矿供电系统中储能技术和智能控制技术的应用,通过对煤矿供电系统节能降耗优化方案的研究,提出了供电系统智能化建设。基于煤矿供电系统的实际情况,考虑供电系统的各种因素,对智能化供电系统的适用性进行了评估,并进一步提出了供电系统节能降耗的优化措施,以提高供电系统的实用性和效率。

煤矿供电系统节能优化控制策略研究

旨在研究煤矿供电系统的节能优化控制策略。通过对供电系统的分析和改进,提出了一种有效的节能方法。煤矿供电系统节能优化的意义在于减少能源消耗、降低环境污染和提高能源利用效率。通过实施建设智能化供电系统、选择节能型设备和合理调整电网结构等策略,实现煤矿供电系统的节能目标。

台区线损技术在用电检查中的应用

对于电力企业的供电系统运营管理来说,台区线损率是考核其管理水平的关键经济指标之一。线损的高低能够反映出电网稳定程度,也关系到电力企业的经济效益。在当前配网自动化程度提高的背景下,台区线损计算与线损控制也更为方便,能够准确通过分析查找到线损原因再进行降损处理,这个过程中用电检查工作必不可少,其对于控制台区线损有着重要作用,也能为线损管理改进指明正确方向,为提高实际供电质量作出贡献。因此,文章通过分析台区线损的主要原因和异常表现,进一步分析了用电检查中台区线损控制措施的有效应用。

基于无功补偿的矿井供电节能耗技术研究

针对矿井中输电线路由于距离过长,而产生的电能损耗以及线路老化等问题,在线路中并入无功补偿装置,可起到节能降损的作用。通过对不同类型的无功补偿方式和无功补偿设备进行分析,结合供配电系统的实际需求,制定合理的无功补偿方案,可取得较好的效果。通过北辛窑矿实际应用,结果表明:应用静态无功补偿装置后,能源消耗量从210 kg降至118 kg,供电线损率从11.6%降至8.9%。

某厂1号、2号燃煤锅炉回转式空预器压差高原因对比

主要通过对比某厂各台机组锅炉回转式空预器差压变化趋势,简要分析1号、2号锅炉空预器差压高的原因,为下一步运行调整、技术改造提供依据,保证机组长周期安全经济运行。

燃煤机组灵活运行性能评价及成本分析

在“碳达峰、碳中和”的战略目标下新能源渗透率不断增加,煤电正逐步转变为灵活调节性电源。而燃煤发电机组在灵活运行过程中将导致能效损失,同时产生额外的污染物排放,这对于发电成本带来了一定程度的影响,不利于煤电灵活性资源的进一步挖掘。为此,构建了一种燃煤机组灵活运行性能分级方法,通过计算性能指标评估燃煤机组在特定工况下的灵活性能,研究机组发电煤耗率和部分影响发电成本的大气污染物与灵活性之间的关系,估算了燃煤电厂秒级的度电成本。以某330 MW机组为例,采集秒级运行数据来评估燃煤机组灵活运行对于发电成本的影响,并构建最小二乘支持向量机(LSSVM)模型实现机组不同灵活性等级下度电成本的预测。研究结果表明,特定工况中的预测精度较于全工况度电成本预测误差能够降低50%。

燃煤发电机组综合对标方法研究

开展发电机组的综合对标管理工作,是深度查找和发掘发电企业同业之间的差距和追赶路径的需要。为了更加真实地反映出机组综合的技术与管理水平,提出了涵盖了燃煤发电机组经济性、可靠性、环保性、碳排放和安全管理5个方面共19个指标的一套全新评价体系,并给出了综合对标过程评分计算方法和煤耗率修正方法。该综合对标方法可以更加真实地反映出燃煤发电机组的实际性能水平,能够用来开展燃煤发电机组的综合对标工作,同时能够为制定其他类型发电机组的综合对标方法提供技术参考。

燃煤机组变负荷瞬态过程的实时能耗分析

基于燃煤机组稳态工况下的能耗计算方法以及瞬态过程的运行特性,考虑非稳态运行中锅炉蓄热量的变化以及蒸汽热力参数对汽轮机效率的影响,为适应工程应用对该理论模型进行了简化,最终建立了一种更具普适性的能耗分析模型,实现燃煤机组运行全工况下的实时能耗计算。将能耗分析模型应用于某660 MW超超临界燃煤机组,进行了可靠性验证,选取特定的变负荷过程,对比分析了能耗分析模型与热力系统仿真模型的煤耗量计算值。结果表明:实际运行工况下能耗分析模型的煤耗量计算值与实测煤耗量变化趋势相符;2种模型的标准煤耗率最大偏差在1%以内。

背压式供热机组供电煤耗折算方法

为准确评价背压式或抽背式燃煤供热机组能效水平,根据叠加原理建立背压式或抽背式燃煤供热机组煤耗折算方法,假定供热抽汽或汽轮机高背压排汽不供热,而是继续在汽轮机中膨胀做功,那么汽轮机组将多发电,将该虚拟电量与实发电量之和作为基准来计算机组的发电煤耗与供电煤耗。以3台不同类型的燃煤机组为例对该方法进行验证,结果表明,采用该方法折算机组煤耗时,折算的煤耗与纯凝状态下的煤耗值相差不超过2 g/kWh,相对误差不足1%,因此该方法能较真实的反映机组的实际能效水平,可用来对背压式或抽背式机组的能效水平进行评价。

燃煤电厂二氧化碳捕集利用与封存技术及工程应用

我国是全球第一大碳排放国,燃煤发电作为最主要的碳排放源,迫切需要绿色低碳转型发展。系统梳理了全球碳减排发展趋势,以及国内外二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)技术的发展现状,重点开展了低能耗煤电CCUS工程创新实践,依托600 MW等级燃煤机组,于2021年6月25日建成并投运国内最大规模的15万t/a燃烧后CO_(2)捕集-驱油/封存全流程示范工程。结果表明:CCUS示范装置由洗涤、捕集、压缩、干燥、液化、储存装车6个单元组成,创新开发了新型复合胺吸收新技术,率先应用了增强型改性塑料填料、汽提式降膜再沸器等新设备,首创形成了“级间冷却+分流解吸+机械式蒸汽再压缩闪蒸”高效节能新工艺;168 h试运期间,CCUS示范装置各单元在不同负荷(50%~100%)下运行稳定,连续产出纯度99.5%的工业级液态CO_(2),产品参数在-16~-21℃、2.0 MPa左右,满负荷时CO_(2)产量>18.75 t/h,实现了低浓度(体积分数11%~15%)、大流量(约10万m^(3)/h)燃煤烟气CO_(2)捕集率>90%、再生能耗<2.4 GJ/t(以CO_(2)计)的重大突破,整体性能指标达到国际领先水平,为保障我国煤电应对2060碳达峰碳中和目标提供技术可行、经济合理的科技支撑。

内燃机余热与燃煤机组复合热力系统的利用特性研究

为提升内燃机与燃煤机组耦合的高灵活性发电系统的能量利用效率,提出了内燃机与燃煤机组相复合的新型热力系统。通过将内燃机烟气和冷却水余热输入燃煤机组热力系统,从而降低燃煤机组发电煤耗率。采用EBSILON软件对复合系统进行建模,以燃煤机组汽耗率和热耗率为评价指标,分析了不同复合方案下燃煤机组的热经济性。结果表明:通过将内燃机余热复合进燃煤机组热力系统,可显著降低燃煤机组的热耗率和汽耗率;内燃机烟气余热复合位置越靠近锅炉,参与烟气换热的给水和凝结水比例越小,机组热耗率、汽耗率越低;当烟气余热一部分加热高压加热器给水,另一部分加热低压加热器凝结水时,分配到给水的余热越多,机组热耗率、汽耗率越低;优化后的内燃机与燃煤机组复合热力系统,热耗率最多可降低6.62%。

BEST双机回热系统标准煤耗率计算

为了更准确地计算背压抽汽回热小汽轮机(back pressure extraction steam turbine,BEST)双机回热系统的标准煤耗率,文章总结了现有标准中对发电煤耗率和供电煤耗率指标的两种计算方法。通过比较分析和算例计算,证明在BEST双机回热系统中根据机组发电热效率计算供电煤耗率会使结果偏小,而根据机组标准煤量计算可以得到正确的供电煤耗率数值。明确了在计算BEST双机回热系统的供电煤耗率时,应采用供电煤耗率的基本定义,即机组的标准煤量为依据。

醚类含氧添加剂对煤基柴油性能的影响

针对高海拔地区柴油机燃用煤基柴油性能下降的问题,将醚类含氧添加剂聚甲氧基二甲醚(PODE,n=3~8)以不同体积分数与煤基柴油掺混成含氧煤基燃料,通过控制发动机进气压力模拟高海拔下柴油机的工作条件,考察在平原(260 m)和海拔1500、2500 m时醚类含氧添加剂对煤基柴油性能的影响。在平原地区,随着PODE比例增加,柴油机动力性逐渐降低,油耗率逐渐上升,排放性变差。在高海拔2500 m地区,PODE添加量(体积分数)为15%时,柴油机的动力性明显增强,平均功率增幅超过4%;经济性逐渐提升,油耗率平均增幅降低10%以上;HC排放降低幅度8.6%,CO排放降低幅度达到75.1%。

火电厂裕汽利用系统的运行

为降低厂用电率,对某1000MW电厂提出利用裕汽采用多级串并联汽轮机的形式,根据影响厂用电率的因素和电厂主要转动设备,确定裕汽驱动送风机、一次风机、引风机、循环水泵和凝结水泵。通过Ebsilon电站模拟软件模拟不同汽源、设备不同连接方式、不同回汽位置的运行状况,为比较不同设计方案并选出最优方案,提出厂用电率、供电煤耗和折算裕汽利用量3个评价指标。分析模拟结果得到最优设计方案为组合方案,THA变负荷至40%THA热再为汽源,转动设备串并连接,排汽汇至七八抽,30%THA汽源切换为主蒸汽,降低厂用电率最高达4.65%,具备深度调峰功能。

某600 MW超临界空冷燃煤机组深度调峰运行热经济性研究

“双碳”目标下,以新能源为主体的新型电力系统正在加速构建。燃煤火电机组逐渐由电量主体转变为灵活性调峰电源。为探究大容量、高参数机组在深度调峰运行下的主要设备性能和热经济性,以超临界600 MW直接空冷燃煤机组为研究对象,对机组在不同深度调峰负荷下的锅炉、汽轮机性能、厂用电率、运行煤耗情况变化进行了试验研究。结果表明:机组从50%额定负荷深调至40%额定负荷时,运行发、供电煤耗分别增加6.18 g/(kW·h)和9.11 g/(kW·h)。机组从40%额定负荷深调至30%额定负荷时运行发、供电煤耗分别增加31.75 g/(kW·h)和51.33 g/(kW·h)。通过试验对比分析,超临界燃煤空冷机组深度调峰至40%负荷以下时,机组锅炉、汽轮机性能显著下降,机组热耗率、厂用电率和运行供电煤耗显著增加,运行经济性下降明显。在此基础上,分析了机组在不同负荷率和相同负荷率不同深调占比下机组全年平均供电煤耗的变化。当机组负荷率由65%下降至60%、55%负荷率时,机组纯凝运行全年平均供电煤耗分别升高6~7 g/(kW·h)和12~13 g/(kW·h)。在机组负荷率和全年计划电量不变时,当机组深度深调峰负荷占比为10%、20%和30%时,供电煤耗分别升高1~2 g/(kW·h)、2~3 g/(kW·h)和4~5 g/(kW·h)。研究结果可为超临界燃煤空冷机组深度调峰经济性调度和优化运行提供一定参考。

火电机组在线能耗监测模型的分析研究

由于火电机组在线能耗监测现场测量条件和仪表测量精度的限制,在线能耗监测的系统给出的煤耗通常会有较大的误差。为解决该项技术难题,引入电厂热经济性状态方程来动态求解汽轮机热耗率,应用能质平衡思想建立全系统热力系统汽水分布矩阵方程;同时研究锅炉效率的动态波动特性,重点分析煤质、灰渣以及散热等影响因素,建立排烟热损失、固体未完全燃烧热损失、散热损失的理论计算模型;对于厂用电率动态计算,重点放在电度表的精度和给出厂用电公用部分的分摊方法。结合性能试验验证机组能耗模型的在线计算精度,试验结果表明该火电机组能耗在线计算监测模型能够满足ASME标准的精度要求。

基于烟气监测数据的标准煤耗率计量方法

发、供电标准煤耗率是评价燃煤电厂能源利用效率和碳排放强度的重要指标。准确计量标准煤耗率是燃煤电厂节能减碳、控制成本、增加效益的关键手段之一。长期以来,由于煤计量误差较大和煤采样代表性差,造成燃煤电厂标准煤耗计量普遍存在数据波动大、准确性差。为解决该问题,提高燃煤电厂节能管理水平,提出了一种全新的标准煤耗率计量方法。该方法以锅炉烟气排放在线监测系统数据为基础,无须燃煤发热量值,对煤样采集代表性要求不高,可比较准确地计算出标准煤耗率。在1000 MW燃煤机组的应用表明,采用该方法得到了机组瞬态实时标准煤耗值在不同负荷下的变化曲线,且稳定工况下的标准煤耗率平均值与反平衡性能试验测定的标准煤耗率值比较接近,最大偏差小于1%。该方法既可用于燃煤电厂标准煤耗计算,也可用于入炉煤发热量软测量计算、碳排放核算、机组能耗实时在线监测等方面,将对燃煤电厂成本核算、节能对标分析、机组运行优化及碳排放交易等产生积极的影响。