350MW CFB机组低负荷工况下干湿态无扰切换研究

目前,由于新能源快速发展,国内一些火电机组承担起调峰变负荷重要角色,基于燃煤机组输出负荷的稳定性特点,燃煤机组也就参与到电网调度深度变负荷调峰中。而对于超临界CFB机组在低负荷工况调峰时会面临干湿态切换的难题。通常,直流炉在30%MCR左右进行干湿态切换,但是实际运行中常在35%MCR左右进行干湿态切换,一方面充分保证螺旋水冷壁的安全,另一方面保证在干湿态无扰切换能够快速和稳定的过渡同时,也能快速响应调峰要求。鉴于此,本文对某350MW CFB机组低负荷工况下干湿态无扰切换进行了系统设计研究。

燃煤机组低负荷工况下安全稳定运行研究

[目的]近年来,我国的可再生能源发电机组装机容量大幅增加。为消纳可再生能源,燃煤机组承担电网调峰任务已成为未来的发展趋势。燃煤机组承担调峰任务后将长时间运行在低负荷工况,将面临各种潜在的不安全风险威胁机组的安全稳定运行。[方法]详细分析了燃煤机组低负荷工况下面临的锅炉燃烧稳定性、锅炉水动力安全性以及炉膛和制粉系统爆炸等重大潜在风险。[结果]从工艺系统设计、运行方式和控制系统设计等方面,对燃煤机组低负荷工况下安全稳定运行的主要改造技术进行了汇总和探讨,提出了燃煤机组在低负荷工况下安全稳定的系统性方案。[结论]研究成果可为各燃煤机组实施宽负荷技术改造提供思路和帮助。

基于比功率的重型车低负荷工况排放特性研究

美国加州联合美国西南研究院开发制定了一项重型车测试循环-低负荷循环(LLC),并计划在2024年开始实施,该测试循环能更真实地反映车辆在低负荷工况下实际道路的CO_(2)、NO_(x)及PN排放水平。采用底盘测功机方法开展了重型车低负荷工况的排放特性预研,为重型车低负荷测试循环在国内实施的可行性提供借鉴。基于LLC循环与国内现有C-WTVC、CHTC-HT循环开展整车排放对比试验,通过比功率(VSP)分布特性对3种测试循环的排放进行对比分析。研究表明,LLC循环在VSP∈[-2,2]kW/t的低速工况总行驶时间比例高达80%,其中VSP=0的怠速工况行驶时间比例最高,约为35.2%。排放分析结果显示,测试循环对车辆的CO_(2)、NO_(x)及PN排放影响较大,其中,LLC循环的NO_(x)平均排放速率比C-WTVC、CHTC-HT循环均高出1个数量级,LLC循环在VSP<-8 kW/t区间的PN平均排放速率比C-WTVC、CHTC-HT循环均高出3个数量级,LLC循环的CO_(2)总排放量最多,但其CO_(2)平均排放速率最低,约为3.7 g/s,CHTC-HT循环的CO_(2)平均排放速率次之,约为5.7 g/s,C-WTTVC循环的CO_(2)平均排放速率最高,约为7.1 g/s。

低负荷工况下超临界机组给水泵并列运行的控制策略

分析了一台600 MW超临界机组低负荷工况下发生给水泵跳闸问题,提出在未触发RB时,通过超驰控制回路提前开启给水泵汽轮机高压调节门,提升给水泵转速达到目标转速的控制策略。实践表明:采用该控制策略后迅速提升锅炉给水流量,保证了机组的安全运行。

超低负荷工况下汽轮机末级运行特性及其优化机制探索

构建以新能源为主体的新型电力系统,对燃煤发电机组深度调峰和超低负荷运行提出了越来越严苛的要求,进而对汽轮机组低负荷安全运行提出了越来越严峻的挑战。采用数值模拟方法,基于低负荷工况下汽轮机末级运行性能的深入分析,着重研究探索了不同解决方案在超低负荷工况下的工作机理与优化效果。研究发现,当机组从中低负荷下降到超低负荷时,末级叶片附近出现间隙涡、回流涡和分离涡等涡群,其范围随着负荷的减小逐渐扩大。低负荷工况降低机组背压和低压缸切缸运行是弱化汽轮机涡流、提高末级性能的有效途径,二者结合使用效果更佳。例如,在20%热耗率验收(THA)工况条件下,将背压从4.9 k Pa降低到2.5 k Pa,使得末级涡群影响范围明显减小,转子叶片转矩从–38 N·m增加到73N·m,末级运行性能明显改善。在10%THA工况下,采用降低背压和低压缸切缸相结合可使叶顶间隙涡完全消失,回流涡和分离涡的径向长度都减小50%以上;优化后的动叶转矩增加了约130 N·m,末级运行性能改善效果显著。

火电机组调峰低负荷工况对环保装置运行的影响

火电机组作为电力供给的重要组成部分,能够在各种负荷工况下稳定运行,对电网系统运行起到了有益的稳定补充作用。但火电机组环保设施在低负荷工况也存在诸多不利因素,本文针对火电机组环保装置低负荷工况运行中存在的问题进行了分析,并归纳总结了相应的解决办法。

进气节流优化对柴油机低负荷循环工况下NO_(x)排放的影响研究

为研究柴油机进气节流对发动机低负荷工况排放的影响,选取某满足国家第六阶段污染物排放标准的6.234 L柴油机,在发动机台架上开展了美国加州低负荷循环(LLC)工况排放试验,并通过低负荷工况下进气节流的方式对发动机控制器(ECU)进行了标定优化,对比分析了优化方案对LLC工况下的排气温度、氮氧化物(NO_(x))排放量和油耗的影响。结果表明:进气节流能够有效提升低负荷工况下发动机排气温度,对LLC工况下的NO_(x)排放具有明显的改善作用。

多能互补条件下转轮优化对水轮机低负荷区稳定性能的影响

多能互补系统中新能源发电的不稳定性使得作为调能机组的水电机组频繁在水力效率低、振动剧烈的低负荷区运行,严重影响机组的寿命。该研究以多能互补系统中的混流式水轮机为研究对象,在前期考虑工况权重系数的转轮多工况优化设计结果基础上,对比分析了优化前后转轮叶片的几何参数变化,不同负荷区的水轮机内部流动状态及压力脉动特征差异。研究结果表明:优化后叶片包角、安放角以及叶片长度均有所增加,叶片表面压力分布及转轮进出水边速度矩分布更加均匀,有助于改善水轮机低负荷区的空化性能、提高能量转换能力。转轮进出口安放角的增加很好地抑制了转轮进口背面脱流涡及出水边的脱流涡区,改善了尾水管的入流条件,使得尾水管涡带的强度和影响范围明显减小。叶片优化后,转轮内各频率的压力脉动幅值均有不同程度的降低,尾水管内压力脉动改善明显。尾水管内0.2f_(n)(f_(n)为转频)和14f_(n)压力脉动在低负荷工况(OP1)幅值降幅分别为45%和40%,额定工况(OP4)尾水管内0.2f_(n)压力脉动基本消除,14f_(n)压力脉动幅值降幅为31%。本文所得研究结果对多能互补系统中水轮机转轮的设计优化及运行具有参考意义。

电除尘器低负荷投油工况下的投入问题研究

对火力发电厂机组的电除尘器在低负荷投油工况下投入运行的技术可行性及安全性进行了分析研究,并按分析研究成果进行了工业化试验,取得了良好的效果。

通过增加喷嘴环叶栅改善柴油机低负荷运行工况的探讨

针对船舶涡轮增压柴油机在低负荷工况运行时,出现增压压力不足,燃烧过量空气系数过小的特性,提出了一种通过增加增压器喷嘴叶栅数来提高增压器的压比和空气量的新方法,以改善增压器与柴油机的匹配与柴油机低负荷工况运行的性能。

配汽方式对汽轮机末级变工况的影响

针对汽轮机末级低负荷工况的级功率大幅下降、动叶出口脱流现象,进行末级全工况计算,得到不同容积流量下的脱流高度。在通流保持不变的情况下,对喷嘴配汽和节流配汽方式下的汽轮机进行变工况计算。结果表明,脱流区域和脱流高度随容积流量的减小而急剧增加;节流配汽在低负荷工况下会增加汽轮机的汽耗率,提高压力级的焓降,同时减小由于蒸汽参数改变带来的功率分配变化;相同负荷下,节流配汽会增大末级的容积流量,并相应降低动叶出口的脱流高度,有助于改善低负荷工况下末级的流动,推迟零功率工况的出现。

快装锅炉低负荷运行特征分析与技术对策

介绍了快装锅炉低负荷运行的特征，分析了产生低负荷运行工况的原因，提出了低负荷运行需注意的问题及应采取的技术对策。

关于低负荷状态下供热流量瓶颈的应对调整策略

针对电力辅助服务市场深度调峰频次越来越高,某电厂2台亚临界机组在深度调峰中供热能力不足的现状,阐述了机组现阶段供热系统的概况,分析了机组深度调峰时的负荷状态和供热运行策略的调整必要性。根据厂内机组的实际运行状况,提出了中压调门节流以提高机组供热能力的运行方案。改造前进行了改造案例借鉴和风险评估,主要从供热参数变化和经济性角度分析了改造效果,有效解决了中压调门节流方式下低负荷时供热瓶颈、供热不足的难题,提高了机组运行稳定性。但节流给机组运行带来的经济损失也不容忽略,只建议在机组低负荷运行下短时应对供热流量瓶颈时采用。

600MW超临界CFB机组低负荷运行技术研究

中国自主研发的世界首台600 MW等级超临界CFB锅炉,在四川白马示范电站成功投运。600 MW CFB锅炉具有大范围的调峰能力,在四川电网火电低负荷率期间显示了普通煤粉炉不可比拟的优势。针对机组长期低负荷下出现的异常工况进行分析,并制定相应对策措施,取得了很好的效果,保证了机组安全稳定运行,为后续超临界CFB机组提供了借鉴。

快装锅炉低负荷运行特征分析与技术对策

介绍了快装锅炉低负荷运行的特征，分析了产生低负荷运行工况的原因，提出了低负荷运行所注意的问题及技术对策。

KZL4—13锅炉低负荷运行特征分析及技术对策

介绍了KZL4—13锅炉低负荷运行的特征，分析了产生低负荷运行的原因，提出了应采取的技术对策以及实验实施效果。

分体式涡轮增压对船舶柴油机工作特性影响的数值模拟

为提升传统废气涡轮增压柴油机低负荷工况性能及瞬态响应特性,以某船舶推进柴油机为研究对象,建立并试验校准其一维数值仿真模型。提出了以系统综合油耗量最优为目标的分体式涡轮增压器运行策略确定方法,对比分析了采用分体式涡轮增压后柴油机各主要性能及排放参数的变化。结果表明:以柴油机各限值参数为约束,采用离散网格法可有效确定柴油机各工况下压气机及涡轮最佳运行转速,使系统综合能耗达到最优水平。由于分体式涡轮增压系统能量转化环节较多,采用该增压方式后,柴油机推进特性50%、75%、100%负荷下,系统综合油耗量呈上升趋势。但在推进特性25%负荷下,系统综合油耗量较传统废气涡轮增压可降低3%。低转速下柴油机最大允许运行功率可显著升高,在400 r/min~600 r/min范围内可提升100%。瞬态特性方面,采用分体式涡轮增压后,柴油机转速由450 r/min加载至1 000 r/min所需时间可从70 s降低至12 s。

浅谈某污水处理厂的工艺调整及节能降耗措施

以宁夏回族自治区某新区新建的一座污水处理厂为例,根据园区规划,该新区2015年新建了一座50000m^3/d(分2组)的市政污水处理厂。由于招商引资未达预期,入驻企业和人口偏少,实际污水收集量不足8000m^3/d。该文重点论述在低水量、低负荷工况下该污水处理厂在调试期间采取的一些工艺调整特殊措施以及小型技术改造,以最经济的手段确保出水各项指标稳定达标。

低负荷使用工况调距桨的设计和试验验证

调距桨装置可使螺旋桨在任何工况下都能吸收主机功率,但调距桨装置的使用并不是不受限制的,尤其是低负荷工况下的使用。不合理地使用调距桨装置(螺距和转速的匹配)可能会引起螺旋桨效率和空泡性能下降。文章以低负荷工况为常用工况的某型船为例,介绍了调距桨装置的设计和试验验证,对低负荷工况运行调距桨的设计具有参考和借鉴意义。

宽温脱硝催化剂性能试验研究

煤电机组参与深度调峰时,脱硝系统入口烟温不能满足常规催化剂运行要求。为了实现全负荷脱硝,开展了宽温催化剂性能试验研究,以寻求宽温催化剂的质量评判参数。选取宽温催化剂和常规催化剂为研究对象,通过机械性能指标(检测抗压强度、磨损率)、理化性能指标(主要化学成分、微量元素成分、比表面积)及工艺性能指标(活性衰减率、活性恢复率、活性比)等指标,对比分析常规催化剂与宽温催化剂指标的区别。结果表明,作为主要活性组分的V_(2)O_(5)在宽温催化剂与常规催化剂中含量分别为1.475%和0.813%,而改性剂MnO_(2)为前者(7.448%)多于后者(0.825%);在经过含SO_(3)+NH_(3)的烟气钝化20 h后比表面积衰减量为12.351m^(2)/g和20.413m^(2)/g、工艺活性衰减率为43.02%和55.52%;260℃和380℃工况下活性比为61.76%和44.59%,结果存在明显差异。宽温催化剂的检测指标值均优于作为对比的常规催化剂。研究选取的宽温催化剂更高的钒含量在较大温度范围内可维持较高的催化活性,宽温催化剂在低温区域催化能力的提升主要靠活性组分和助剂MnO2的添加,钝化失活后常规指标的变化率即活性恢复率和低高温下催化剂脱出氮氧化物能力比值(活性比)可以有效评价宽温催化剂在工况变动时的适应能力,可作为评判宽温催化剂是否满足要求的相关参数,为达到机组低负荷运行状态时出口氮氧化物控制要求和满足并网深度调峰的燃煤电厂采选宽温催化剂提供参数参考。