超临界机组增设外置加热器变工况经济性分析

某660 MW超临界机组为高效利用三段抽汽的高过热度,并提高低负荷下锅炉给水温度,增设了外置加热器。现通过对改造前后不同工况下的运行数据进行对比分析,评估了外置蒸汽加热器在不同负荷工况下的经济性。结果表明,增设外置加热器能够显著降低汽轮机的热耗率,提高锅炉效率,减少煤耗,提升机组的整体经济性。

基于SDAE的超临界机组协调系统特性建模

为采用预测控制方法改善超临界机组的协调控制品质,采用堆叠降噪自编码器(SDAE)建立了单元机组协调系统特性的数学模型。首先,对600MW火电机组的变工况运行数据进行归一化处理,并运用预处理后的数据完成模型的离线训练。将模型并入仿真机进行单一输入变量阶跃扰动和大幅变负荷实验来验证其动态性能。实验结果表明,上述模型能够很好地描述燃料量、汽轮机调门开度、给水量与主蒸汽压力、负荷间的复杂非线性关系,泛化能力强、精度高,可以满足超临界机组智能控制器的设计要求。

电厂超临界机组中凝结水负荷调节技术研究

本文针对电厂超临界机组中的凝结水负荷调节技术进行了深入研究。并以某公司为例,展示如何通过优化策略和方法来提高凝结水负荷调节技术的性能,提出了一系列优化策略和方法,包括动态滑压优化、AGC及一次调频控制系统优化、控制逻辑优化、智能算法应用、引入新技术、实时监控和调整以及培训和演练。以上方法可有效提升凝结水负荷调节技术的性能,对于提高超临界机组的运行安全性和经济性具有重要意义。

基于Q学习的超超临界机组协调系统模型预测控制研究

超超临界机组具有多输入多输出、非线性严重、耦合强、时滞大的特点,其控制系统的设计要求是在保证系统稳定运行的同时,最大限度地提高机组的热效率和功率输出、快速准确地调节机组负荷、确保机组主蒸汽压力和温度在允许范围。通过调整系统模型以及阶段成本,进而获取最优策略。选取强化学习中的Q学习方法。将参数化模型预测控制作为Q学习中的一种新型函数逼近器,通过调整模型预测控制的参数来获取近似最优闭环控制策略以及最优的值函数。将该方法应用到1 GW超超临界锅炉汽轮机协调系统的控制中。在升负荷以及小范围升负荷变化情况下进行仿真。仿真结果表明,与传统模型预测控制方法对比,该方法可以在满足约束的情况下使系统输出值更加准确地到达设定值。

基于LSTM神经网络算法的超超临界机组负荷优化分配

目前研究的超超临界机组负荷优化分配方法成本较高,分配时间过长,导致节能效果不佳。为此,该文基于LSTM神经网络算法研究了一种新的超超临界机组负荷优化分配方法。利用LSTM中的记忆块、遗忘门、输入门、输出门和记忆单元,实现对递归神经网络的简单处理,建立目标函数,采用正平衡法和反平衡法计算电荷吸收效率,确定超超临界机组负荷优化分配数学模型。针对单元制机组模型和母管制机组模型在忘记阶段、选择记忆阶段与输出阶段进行优化,反复迭代,得到迭代最大次数后停止运行,输出优化结果。实验结果表明,与传统优化方法相比,所设计超超临界机组负荷优化分配方法可将成本降低50%以上,1000 MW内负荷分配时间低于10 min。

超超临界机组再热热段疏水管弯头断裂失效分析

为了研究再热热段疏水管弯头断裂的原因,以某火力发电厂1000 MW超超临界机组B侧再热热段疏水管为研究对象,对弯头断裂处及附近位置进行了宏观形貌、金相组织、硬度以及力学性能进行了试验分析,疏水管材质为P92,规格为38.1mm×5mm,工作温度603℃,工作压力4.79 MPa。结果表明:一方面,疏水管温度存在反复变化情况,管壁的膨胀与收缩受到一定程度的约束从而产生热应力循环,疏水管弯头产生疲劳损伤,出现热疲劳裂纹;另一方面,弯头外壁存在凹坑,凹坑处易产生裂纹,同时,弯头位置硬度值超过标准上限,使得弯头抗形变能力降低,在排出凝结水过程中,机组负荷变化和排出凝结水的间歇性致使介质流速发生变化,弯头处振动明显,致使弯头处裂纹进一步发展直至出现断裂。

超超临界机组耐热钢焊接技术进展

过去的二十年是中国超超临界机组建设高峰期,电站焊接技术的创新与进步有力地保障了中国超超临界机组的顺利投产和长期稳定运行。该文综述了超超临界机组铁素体耐热钢和奥氏体耐热钢的焊接性及焊接工艺,阐明了主干标准修订依据,指出了焊接材料及焊接热处理技术的发展现状。重点介绍了超超临界机组用新钢种G115的焊接,大厚壁管道窄间隙自动焊的应用、焊接接头微创评价技术、电站焊接数字化技术等新材料、新工艺和新技术。最后展望了在碳达峰、碳中和国家政策下,中国超超临界火电机组焊接技术的发展方向、机组深度调峰下焊接部件安全稳定运行所面临的挑战及对策。

650MW超临界机组锅炉出力受限原因分析及应对探讨

本文针对超临界火电机组超低排放改造后机组带负荷能力下降的问题,基于DCS数据对比与计算,分析锅炉出力受限于引风机。主要原因为煤种及变煤种运行方式、烟气系统阻力增加、设备漏风率大以及风机性能下降导致引风机出力不足,并提出应对思路。

超临界机组长期服役后P91钢微观组织演变研究

P91钢因优异的高温强度和抗蠕变性能,作为高温承压部件材料被广泛应用于超临界火电机组中。然而,长期在高温环境中服役会导致材料微观组织的退化,进而影响其力学性能及机组的安全运行。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪和透射电子显微镜等多种表征技术,分析和对比了P91钢管道在超临界火电机组中长期(66000—68000 h)服役前后的微观组织变化,并探讨了微观组织转变的机理。结合P91钢显微硬度的变化情况,研究了微观组织转变对其力学性能的影响。研究结果表明,服役前后的P91钢管道金相组织均保持典型的板条马氏体结构,但服役后P91钢中马氏体板条内的位错密度下降,且部分板条出现宽化。在析出相方面,服役前的P91钢中主要存在富Cr的M_(23)C_(6)相、富V、Nb的MX相,而服役后的P91钢中除了原有的析出相外,还在原奥氏体晶界和板条边界发现了富Mo的Laves相。另外,服役后析出相的面积分数相比服役前增加了3.06%,但析出相的数量却减少了28.1%,这主要归因于M_(23)C_(6)相的Ostwald熟化和Laves相析出长大。析出相的粗化与聚集减弱了对位错和晶界的钉扎作用,导致板条合并宽化,以及亚晶粒的形成更加容易发生。服役后的P91钢,其平均显微硬度下降了20.70 HV0.5,直接反映为力学性能的降低。一系列的微观组织的演变,是导致P91钢力学性能下降的主要原因。本研究为P91管道的长期安全服役提供了基础数据,具有非常重要的理论和工程应用意义。

超超临界机组液控蝶阀液压油站联锁控制回路优化

某2×1050 MW超超临界机组循环水液控蝶阀液压油站频繁发生因定值偏移造成的油泵误启停事故,对此进行液压原理分析和电气原理分析,明确存在的问题,并且提出联锁控制回路优化措施。通过优化,解决了超超临界机组液控蝶阀液压油站油泵误启停问题。

超(超)临界机组协调控制特性与控制策略

超临界与超超临界机组锅炉蒸发区容积小,蓄热利用能力差,汽水热力学特性决定蓄热系数随汽压变化的非线性严重,影响机组负荷响应速率;三输入三输出的协调控制系统对象结构对变负荷过程中的热量平衡与负荷调节的抗扰动能力提出了更高要求。通过对兰溪电厂超临界机组与玉环电厂超超临界机组2种不同协调控制策略的对比分析和应用完善,提出增加燃料超前指令初始变化梯度,分别调度煤、水超前指令时序与幅值,采用变比例焓控制器,增加过热度给水超弛调节回路等改进措施,改善过程协调性与容错性,收到了满意的效果。

超超临界机组真空系统优化改造

某超超临界2×1050MW机组真空控制系统自2015年投产,先后进行了三次技术优化。本文从分析原始设计中存在的不足之处着手,结合生产现场使用过程中发现的设备缺陷和风险隐患,依据《电力二十五项重点反事故措施》,从设备选型合理性、热工控制回路可靠性、监测仪器仪表改造、更改控制逻辑算法以及丰富测点冗余度等多个维度提出真空控制系统优化治理方案,并积极开展事故预想,分析当前运行工况下可能存在的技术盲区,分析真空控制系统进一步优化的可行性并指明方向,切实、有效提高真空控制系统可靠性。鉴于该超超临界机组三次技术改造均已落地投用,改造后效果显著,故希望能以此文为同类型电站真空控制系统的升级优化提供现场维护经验。

浅谈超超临界机组40%深度调峰时单台凝结水泵运行

火力发电在电网调峰时承担着越来越重要的角色,降低百万机组在40%深度调峰的凝结水泵电耗不容小觑,通过借鉴其他电厂的措施与技术分析,国能徐州电厂单台凝结水泵完全可以满足百万机组在40%深度调峰时的水量需求。结果表明,40%深度调峰时单台凝结水泵在满足机组安全性前提下对提高机组综合效益有一定作用。

1000 MW超超临界机组门杆盘根压盖方式优化及应用

为解决某1000 MW超超临界机组汽轮机阀门门杆漏汽对油动机的高温辐射问题,提高油动机密封件使用寿命以及减少位移传感器控制部件损坏,提出盘根部件优化改进方案,并在振动频繁的调门上进行实验验证。结果表明:该方案由原设计2道盘根增至5道盘根,盘根密封牢固,有效防止了盘根松脱事件的发生,门杆漏汽明显降低,能较好保护油动机、位移传感器和真空系统的严密性。并且改进后在机组运行中,可根据情况随时紧固压板螺栓,对阀门需要加固的盘根系统有非常重要的实际参考意义。

600 MW超临界机组凝结水泵节能改造实践

探讨了凝结水泵变频调速技术的原理,并进行了变频改造试验分析和节能经济性分析。经过凝结水泵变频改造后,机组在低负荷时可节约电率51%,在高负荷时可节约电率13%~35%,节电效果显著,为企业节省了成本。

1050MW超超临界机组给水加氧技术研究应用

爪哇1号机组锅炉为一台我国产的1050 MW超超临界直流锅炉,自投产以来,给水采用弱氧化性全挥发处理,存在锅炉差压上升过快、给水和疏水析出的铁量较高、水冷壁管结垢速率偏大、每个再生周期内精处理混床处理冷凝水量偏少等诸多问题。通过将锅炉给水处理方式由弱氧化性全挥发处理转换为加氧处理的应用研究,对比分析给水在不同加氧量、pH值下铁腐蚀产物析出量的变化,在控制省煤器入口氧量为20~60μg/L,给水pH至8.7~9.0时,给水系统和疏水系统的腐蚀得到明显抑制,给水腐蚀产物铁析出量降低65.2%,高加疏水腐蚀产物铁析出量降低84.4%,低加疏水铁析出量降低82.0%。单台精处理混床连续运行时间由不到一周延长到30天左右,每周期处理凝结水量由8~13万吨延长到30万吨以上,直接经济效益达200.5万元/年,年减少废水排放量37600吨,获得了较好的技术经济效益和社会效益。

推广应用600MW超超临界机组的必要性和可行性研究

阐述我国600MW机组采用超超临界参数的必要性及意义;根据对国内主机设备制造厂的技术水平及制造能力、主要辅机设备配套能力、设计单位的设计能力等方面分析,对国内发展超超临界机组的基础条件进行了客观的分析;从技术、经济2个方面对600MW超超临界与超临界机组进行了全面比较;从设备国产化程度及可靠性、厂址及运输条件、电网运行要求等方面,对600MW超超临界机组与1000MW机组相比所具有的优势进行了论述;对在我国如何推广应用600MW超超临界机组提出了具体建议。

基于阀门非线性补偿的亚临界机组主蒸汽温度控制

为保证火电机组的安全稳定运行,需维持主蒸汽温度处在正常范围内。利用减温水调节主蒸汽温度,若在设计控制方案时不考虑减温水调节阀的流量特性,会出现由于减温水调节阀的非线性特性导致控制品质下降。通过搭建某亚临界机组的主蒸汽温度超前区、惰性区和阀门对象仿真模型,研究了带有阀门非线性补偿的主蒸汽温度控制。通过采集阀门输入输出数据,拟合阀门流量特性曲线,设计了基于多项式拟合方法的阀门开度补偿器。仿真结果表明,此方法可在一定程度上克服阀门流量特性引起的非线性,使整个系统的控制效果更加快速和平稳,提升主蒸汽温度控制的品质。

350 MW亚临界机组20%额定负荷深度调峰研究

某发电公司4号350 MW机组进行了20%额定负荷深度调峰试验,在降负荷过程中,选取了105 MW、90 MW、80 MW、70 MW工况参数进行测试与分析。研究发现:20%额定负荷下,B/C 2台磨煤机运行,发电最低负荷为72 MW,锅炉最小蒸发量为230 t/h,锅炉主蒸汽压力为11.28 MPa,主蒸汽温度为490℃,再热蒸汽温度为440℃,脱硝入口烟气温度为290℃。在现有条件下,火检信号和炉膛负压波动正常,锅炉燃烧稳定,汽轮机正常运行,环保指标控制在合格范围,辅助设备平稳运行,为后续设备改造及制定合理的逻辑优化方案提供借鉴。

超临界及超超临界机组汽轮机和锅炉蒸汽参数的匹配关系

超临界及超超临界机组汽轮机蒸汽参数和锅炉蒸汽参数间的匹配关系 ,与蒸汽能量损失及投资费用有关 ,应进行技术经济比较才能确定最佳的选择。蒸汽管道的压降造成的等焓温降和管道的散热损失 ,存在一个最佳分配值。对国内已运行的超临界机组和国外超临界、超超临界机组的锅炉和汽轮机的蒸汽参数匹配进行了统计和分析 ,并通过对不同锅炉过热器出口和汽轮机进口主蒸汽参数的压降数值和机炉的主蒸汽温降值的计算分析 ,推荐了我国超超临界机组不同蒸汽参数下 ,选择汽轮机与锅炉主蒸汽系统蒸汽参数匹配及再热系统蒸汽参数匹配的方案。