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.

固定床加压熔渣气化过程的仿真模拟

为研究固定床加压熔渣气化炉气化反应过程及最优工艺参数,利用Aspen Plus软件建立固定床加压熔渣气化炉的动力学模型,并利用该模型对内蒙某固定床加压熔渣气化炉进行模拟计算,计算结果与实际生产数据的误差<5%,从而验证该模型的准确性。在该模型的基础上探讨固定床熔渣气化炉内的组分和温度分布,以及不同操作参数对气化炉性能的影响。结果表明:炉内最高温度为2019℃,在蒸氧喷嘴附近;炉内各反应层所占高度的比例为燃烧层占15%,气化层占25%,干馏+干燥层占60%;随着蒸氧比(蒸汽质量流量∶氧气体积流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率下降,当蒸氧比为0.95—1.0时,气化炉性能最优;随着氧煤比(氧气质量流量∶煤质量流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率先增加后降低,当氧煤比为0.45—0.46时,气化炉性能也最优。研究结果可为固定床加压熔渣气化炉的设计和操作提供一定的理论依据。

风煤比对超超临界机组变负荷瞬态特性的影响

为获得风煤比对燃煤机组变负荷瞬态调峰特性的影响规律,基于660 MW超超临界二次再热燃煤机组动态模型,研究了风煤比对主再热汽温、减温水喷水量及瞬态发电能耗的影响,提出了在不同变负荷速率下汽温控制效果和发电能效的风煤比优化控制方案。结果表明:变负荷瞬态过程中,采用较大的风煤比有利于提高主再热汽温控制效果,但瞬态过程的平均发电煤耗率高。当变负荷速率在1%/min以内时,优先采用较小的风煤比可使机组瞬态过程平均发电煤耗率下降1.2 g/(kW·h);当变负荷速率在2%~3%/min时,优先采用较高的风煤比,可保证主再热汽温偏差控制在10℃以内。

气流床气化炉煤粉部分气化特性的研究

基于商业软件Aspen Plus,运用Gibbs自由能最小化方法建立了气流床部分气化模型,预测气化炉入口参数(空煤比、汽煤比、热损失和碳转换率)对出口合成气的影响特征,模拟结果表明,随空煤比的增大,粗煤气中有效气体成分含量先增大后减少;随汽煤比的增大,粗煤气中H2含量增多,有利于部分煤气化再燃;随碳转换率的增大,粗煤气中有效气体成分含量增加,但提高程度不明显,因此针对部分气化不刻意追求碳转换率.

蒸汽煤比对湍动循环流化床煤气化的影响

以空气和水蒸气为气化剂,在压力为0.3MPa的湍动循环流化床热态实验台上对淮北烟煤进行了煤气化试验,研究了蒸汽煤比(质量比)对气化过程的影响.气化炉提升段具有下宽上窄的特点,床料采用宽筛分石英砂.气化试验过程中,实现了提升段下部湍动流化、上部环核流动.试验结果表明:随着蒸汽煤比的增加,煤气中CH4体积分数基本保持不变,CO体积分数从13.12%下降到11.98%,H2体积分数从初始12.3%增加到14.63%而后下降至14.19%,CO2体积分数从13.84%下降至12.94%后,略微上升至13.06%.蒸汽煤比的变化对干煤气产率、冷煤气效率及碳转化率都有影响,其最大值分别为2.89m3/kg,59%,81%.

2MW加压喷动流化床煤部分气化特性的研究

在热输入2MW的中试规模加压喷动流化床部分气化试验装置上,采用徐州煤烟进行了连续12h的加压部分气化试验研究,研究了在深床条件下煤部分气化特性,以及汽煤比的变化对部分气化的影响。研究结果表明:在合适的喷动风和流化风配比下,可实现深床气化,使气化反应基本达到化学平衡;在其它条件不变的前提下,汽煤比增加,气化炉温度下降,煤气中H2含量有较大幅度的提高,煤气热值也有所增加。文章的最后将试验的主要指标与国内外类似规模装置上获得的数据进行了比较。

HT-L气化炉的煤气化特性研究

详细介绍了国内首套拥有自主知识产权的HT-L粉煤气化炉的气化特点,具有煤种适用广、碳转化率高、对环境污染小及投资运行费用低等优点。对濮阳龙宇的HT-L粉煤气化炉进行特性研究,通过实验数据分析可知,随着气化炉温度升高,有效气(H2+CO)含量降低,CO2含量有所增加,CH4和HCN含量逐渐减少。

基于Aspen Plus的固定床高温煤气化模拟

文章以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了以高温空气为气化剂的固定床煤气化的数学模型,模拟计算了逆流式固定床气化的制气过程;并利用该模型模拟研究了不同空煤比以及不同的空气预热温度对煤气化指标的影响,结果表明:在相同空煤比与汽煤比的工况下,提高空气的预热温度可以使气化过程得到强化。

两段式水煤浆气化炉负荷变化对IGCC系统性能的影响

采用ThermoFlex软件建立了基于两段式水煤浆气化技术的200MW级整体煤气化联合循环(IGCC)系统模型,研究了气化炉负荷变化对燃气轮机组、汽轮机组和IGCC系统性能的影响。结果表明,气化炉在较高负荷(100%、90%)工况下运行时,提高其二段给煤率γsc可以提高主蒸汽和再热蒸汽温度,降低厂用电率,使系统发电效率和供电效率得到提高;气化炉在低负荷(80%、70%、60%)工况下运行时,其γsc的变化对燃汽轮机(燃机)入口温度、排气温度、燃机发电率的影响较小,IGCC系统发电效率和供电效率随二段给煤率的升高呈先升高后降低的趋势,此时系统性能优势不明显。

蒸汽煤比等因素对循环流化床煤气化过程的影响

以空气和水蒸气为气化剂,在循环流化床煤气化热态试验台上进行了神华、龙口和大同煤的气化试验,研究了蒸汽煤比和煤种对气化过程的影响。试验结果表明:随着蒸汽加入量的增加,床温和煤气热值下降,碳转化率基本保持不变,冷煤气效率基本保持不变或略有下降;龙口煤在加煤速率为10.08kg/h时取得了最高的冷煤气效率值53.96%,而神华煤在加煤速率为6.4kg/h时取得了最高的冷煤气效率值43.98%;煤的活性越高,可以取得的煤气化效率越高,煤气化炉的处理能力也越大。

基于响应面法的煤气化工艺参数效应分析

以粉煤加压气化工艺为对象,基于ChemCAD仿真软件建立了煤气化过程仿真模型,采用中心复合设计进行了煤气化仿真试验,构建煤气化性能指标与工艺参数间的响应曲面,并在此基础上对煤气化各工艺参数对气化性能的主效应和交互效应进行了分析.结果表明:氧煤质量比是影响煤气化性能最重要的工艺参数,氧煤质量比的增加能提高煤气中CO体积分数、产气率和碳转化率,但会降低H2体积分数;蒸汽煤质量比主要影响煤气的有效气体成分,H2体积分数随其值提高而显著增加,CO体积分数下降;蒸汽煤质量比对产气率和碳转化率影响较小;压力对煤气中有效气体成分、产气率和碳转化率影响均不显著;氧煤质量比、蒸汽煤质量比和压力的综合效应对煤气中有效气体成分影响不显著,但对产气率和碳转化率等生产效率指标影响显著.

浅析相关参数对气流床粉煤加压气化的影响

介绍了气流床粉煤加压气化的原理及我国粉煤加压气化技术的研发过程、试车情况,分析了粉煤粒度、密相输送氮气量、氧煤比、蒸汽煤比、气化压力及气化炉温度等因素对粉煤加压气化的影响,为我国粉煤加压气化技术的产业化提供参考。

再热蒸汽供热机组的控制策略优化

针对再热蒸汽供热的热电联产机组供热负荷较大且多变的问题,对机组的协调控制、水煤比控制、燃煤热值校正回路(BTU)控制进行了优化,同时在汽轮机数字电液控制系统(DEH)中增加了再热调节阀压力调节功能,实现了机组在协调控制方式下电负荷及热负荷的调节功能,从而保证了机组的安全、稳定、经济运行。

加压湍动循环流化床气化炉煤气成分与热值试验

为了研究不同操作工艺参数对加压循环流化床煤气化特性的影响,在加压湍动循环流化床热态实验台上对淮北烟煤进行煤气化试验,试验操作条件:气化炉压力p为0.3 MPa、气化温度t为830～910℃、空气煤质量分数w(空气煤)为0.29～0.4 kg/kg、蒸汽煤质量分数w(蒸汽煤)为0.32～0.53 kg/kg.通过多参数组合变换工况,分别考察试验操作条件对煤气成分和煤气热值的影响.采用宽筛分石英砂作为床料,在试验过程中粗石英砂加剧气化炉提升段下部密相区的扰动程度,同时细石英砂提高上部稀相区颗粒体积分数,加上气化炉本体具有下宽上窄的特征,在一定范围内实现气化炉提升段下部湍动流化,上部环核流动.结果表明,气化炉温度对加压煤气化过程影响最为显著,并在w(空气煤)为0.35 kg/kg、w(蒸汽煤)为0.38 kg/kg时,煤气热值达到最大值4 138.98 kJ/m3.

控制燃煤硫的污染与动力煤全硫比价划分

讨论了中国煤炭资源中全硫分布的特点，指出加强动力煤洗选，降低硫含量的重要性；采用ＩＧＣＣ工艺和热煤气脱硫技术，可以实现高硫煤的有效利用。并提出制定合理的动力煤全硫比价问题。

1000MW超超临界锅炉中间点温度和汽温控制

研究了国内2类不同型式的1000 MW超超临界锅炉的中间点温度控制、主蒸汽和再热蒸汽的汽温特性、各受热面的吸热比例和煤质变化对水煤比控制的影响等问题。结果表明:蒸汽参数基本相同的1000 MW超超临界锅炉,虽然采用了不同的水冷壁结构形式、不同的受热面布置以及不同的汽温调节方式,但反映运行特性的关键技术参数的控制值基本相同;过热汽温变化特性主要表现为辐射特性;再热汽温特性主要表现为对流特性;水冷壁吸热变化对中间点温度和汽温控制起主导作用;分隔屏对汽温特性起重要作用。

Shell气流床的煤粉富氧水蒸气气化模拟

利用Aspen Plus软件建立煤粉在Shell气流床中的气化模型,模拟结果与文献值吻合良好。利用灵敏度分析模块研究了蒸汽煤比、氧气浓度对气化结果的影响,并以煤气热值、碳转化率及冷煤气效率为目标研究氧气浓度、氧煤比、蒸汽煤比三者共同作用下的气化结果。结果表明:随蒸汽煤比的增加,H_(2)、CO_(2)浓度逐渐升高,CO浓度逐渐降低,碳转化率及冷煤气效率逐渐升高;随氧气浓度的增加,气化温度逐渐升高,N_(2)浓度逐渐降低,H_(2)、CO浓度逐渐升高,气化气热值逐渐升高,碳转化率、冷煤气效率先增加后保持不变;氧气浓度、氧煤比、蒸汽煤比的增加均可提高气化过程中的碳转化率,而三者对于冷煤气效率及气化气热值的作用效果是相互影响的,当氧煤比为0.6 kg/kg、氧气浓度为100%、蒸汽煤质量比为0.8时,冷煤气效率可达最大值89.4%,气化气热值可达最大值12.4 MJ/Nm^(3)。

干煤粉加压气化工艺的控制策略

针对干煤粉加压激冷气化工艺特点,介绍了煤给料顺序控制、负荷控制、气体组分氧煤比控制、气化炉压力调节阀控制、火炬阀控制,以及煤烧嘴的氧气、蒸汽、煤粉流量和煤粉速率的控制。同时,还给出气化炉减温水、除渣、湿洗等系统控制方式和方法。

1100 MW机组汽温异常跳闸事故的原因分析与对策

对某1100 MW机组由主蒸汽温度过低而导致汽轮机跳闸的事故进行了原因分析,认为机组升负荷与锅炉转态过程中,负荷的增加与燃料量的增加不相协调,同时,锅炉的热偏差导致两侧主汽温的偏差过大。根据运行调试经验,提出了该机组负荷增加与燃料量相协调的参照参数,重新进行空气动力场试验及调整、优化制粉系统运行以减少锅炉热偏差等防范措施。

超临界压力直流锅炉中间点温度控制形式探讨

对超临界压力直流锅炉中间点温度的控制进行了深入的分析。针对传统的煤水比控制的缺点,提出了比热量控制的方法。实践证明,对不同煤质,一定负荷下的比热量几乎是相同的,可以使汽温控制得更好。