600 MW超临界火电机组P91材质再热蒸汽管道局部硬度低原因分析及缺陷处理

对国内某600 MW燃煤发电机组进行金属监督检验时,发现材质为P91钢的再热蒸汽母管H56对接接头及邻近母材硬度低、金相组织异常。对其进行了原因分析,提出了对缺陷的处理方案、工程量盘点、实施管控意见,并进行了简要说明。

1000MW塔式锅炉深度调峰下再热蒸汽温度与NO_(x)运行特性优化研究

早期投运的部分塔式锅炉存在着再热蒸汽温度偏低和脱硝入口NO_(x)浓度偏高的问题。研究了塔式锅炉深度调峰下炉内燃烧状态以及换热特性,分析了炉内燃烧状态对辐射换热、对流换热比例的影响规律,根据研究成果,综合运用燃烧调整手段,显著提升了深度调峰状态下的再热蒸汽温度并降低了脱硝入口NO_(x)浓度,锅炉运行经济性显著提升,研究成果对同类型机组的运行优化调整有重要的参考意义。

基于BEST系统超超临界1000 MW二次再热蒸汽机组的参数选取

为研究抽汽背压式汽轮机(BEST)系统超超临界1000 MW二次再热蒸汽机组参数的选取,基于某电厂二期2×1000 MW超超临界机组扩建项目,建立1000 MW超超临界高效二次再热蒸汽机组的设计计算,使用EBSILON软件建立完整的热力系统模型,得出主蒸汽温度、再热蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽压力和锅炉效率等参数对BEST系统的影响规律。研究结果表明:对于12级回热的BEST系统来说提高主蒸汽的温度比提高主蒸汽的压力更能提高系统的发电热效率;BEST系统最佳工况点的再热蒸汽压力是15.028 MPa/4.079 MPa;锅炉效率变化范围在85%~95%时,随着锅炉效率变化1%,系统发电热效率随之变化0.51%。

模型预测控制火电机组再热蒸汽汽温的研究与应用

为了提高火电机组再热蒸汽汽温控制的稳定性,基于模型预测控制技术,结合锅炉实际运行方式,提出了模型预测+二次风门控制技术,实现了再热蒸汽汽温的优化控制,减温水用量下降了91.2%,再热器出口温度变化标准偏差降低了49.5%,手动干预次数下降了77.7%,再热蒸汽汽温控制的稳定性大大提高。

基于再热蒸汽热段管道支吊架检测调整应用研究

该文就某电厂存在的再热蒸汽热段管道支吊架冷、热态膨胀不均问题进行分析,通过现场逐根量化检测,做好过程数据记录,构建并完善周期性支吊架工作状态分析台账,及时预警监测。采用支吊架冷、热态调整等手段,完成应力、载荷、位移测量及状态核查工作。基于上述检测工作,提出建议,保障锅炉长周期安全运行。

机组启停阶段再热蒸汽高效利用的研究与应用

本文以某热电厂有限公司为例,通过分析燃气-蒸汽联合循环发电机组启动和停运阶段以及机组停运后热量损失的过程,结合集中供热蒸汽热网的供汽参数,制定再热蒸汽回收方案,设置锅炉再热冷段抽汽(即汽机高压缸排汽)至低压供热管道,实现燃机运行而汽机停运(或汽机调门未全开)、余热锅炉产生的多余的蒸汽以及机组停运后余热锅炉储存的高品质蒸汽的高效利用,减少了启停阶段凝汽器的热负荷,提高机组经济性,提高企业的效益。

基于简化热平衡方程的再热蒸汽流量实时软测量

再热蒸汽流量的软测量方法通常精确度不高或实时性不好。针对这个问题,该文研究了一种提高再热蒸汽流量测量实时性和准确性的方法。首先获得了基于简化热平衡方程的再热蒸汽流量稳态计算公式。该公式不包含待定参数,不需要用实验等手段来校正公式中的参数,且其计算精度相对其他公式来说也较高,然而该公式只适用于稳态工况。为此,又从精度不高的弗留格尔公式中提取了可以快速反映再热蒸汽流量变化的动态信息结构,并利用稳态计算公式在不同稳态工况下的计算值对其进行了参数标定,得到了动态计算公式。最后文章有效利用了稳态计算公式和动态计算公式的信息互补性,应用互补滤波器方法将上述2个公式在频域内进行了融合。经频域融合后得到的再热蒸汽流量不仅在机组稳态时准确度高还可以快速地反映再热蒸汽流量的变化。

二次再热超超临界机组再热蒸汽温度控制策略

目前,国内对二次再热超超临界机组再热蒸汽温度控制研究仅限于仿真研究,国内首台投产的二次再热超超临界机组基于国外二次再热超超临界机组的再热蒸汽温度控制,结合成熟的超临界机组再热蒸汽温度控制策略及燃用褐煤机组再热蒸汽温度的烟气再循环控制策略的特点,构建了再热蒸汽温度控制策略。以华能安源电厂二次再热超超临界660MW机组为对象,探讨和研究其再热蒸汽温度控制策略,并分析了控制难点。结果表明:对于二次再热超超临界机组的再热蒸汽温度控制,在主蒸汽压力、中间点温度投入自动控制方式后,再投入烟气挡板、烟气再循环系统控制,可提高各种扰动下控制系统对再热蒸汽温度的调节品质,且能够满足机组运行的要求;尽管该控制策略以华能安源电厂二次再热超超临界660MW机组再热蒸汽温度控制为对象,但其仍可为不同再热系统结构的二次再热超超临界机组再热蒸汽温度控制策略设计提供参考。

基于改进粒子群算法的锅炉再热蒸汽温度模型辨识

由于火电机组现场干扰及再热蒸汽温度本身特征的复杂性,传统辨识方法与基本粒子群(PSO)算法在再热蒸汽温度模型辨识方面均存在收敛速度较慢和寻优精度较低的问题。本文采用一种基于自然选择和自适应动态权重的粒子群优化(D-SPSO)算法,该算法较好地平衡了PSO算法的全局搜索能力和局部改良能力,提高了寻优性能,并且相比基本PSO算法未引入新的控制参数,避免了待调参数增多对模型辨识精度造成的负面影响。通过基于两种算法的仿真数据和超超临界660 MW机组压力直流锅炉现场数据对基本PSO算法和D-SPSO算法的再热蒸汽温度传递函数模型进行验证,结果表明,D-SPSO算法辨识得到的再热蒸汽温度更接近实际值,且寻优性能和搜索能力均有显著提升。

超超临界二次再热机组再热蒸汽温度模型辨识

二次再热机组锅炉再热蒸汽温度(再热汽温)动态特性与一次再热机组差异较大。本文基于由仿真支撑软件APROS和虚拟控制器VDCS搭建的超临界1 000 MW二次再热机组仿真平台,结合差分进化算法和广义损失函数,编制再热汽温模型辨识程序,对再热汽温系统进行扰动试验,得到100%和75%额定工况下烟气调节挡板开度、烟气再循环挡板开度以及再热器喷水阀开度扰动下的再热汽温传递函数模型。仿真结果表明,该再热汽温模型辨识精度高,且传递函数模型能很好地解释再热汽温在各扰动下的动态特性。

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。

高温再热蒸汽管道下沉原因分析及处理

某电厂高温再热蒸汽管道在吹管后出现异常下沉,恒力弹簧吊架普遍处于下极限位置。通过分析找出导致管道下沉的主要原因,并针对此提出了新增3组恒力弹簧吊架,更换2组恒力弹簧吊架的处理方案以及高温蒸汽管道下沉的预防建议,方案实施后管道下沉问题得到有效解决。

大型机组提高再热蒸汽温度经济性分析

基于大型火电机组原则性热力系统的简捷计算方法,结合机组变工况时汽轮机内汽态参数变化过程,以亚临界N600-16.67/537/537型机组为例,进行了再热温度提高至新蒸汽温度(570℃)时机组热经济性与管材可靠性的分析计算。结果表明,该机组再热器选用12Cr1MoV钢,再热温度提高至570℃是安全可行的;再热温度与机组各热经济性指标基本呈线性关系,再热温度从537℃提高至567℃,全厂热效率将提高0.66%,煤耗率降低4.6g/(kW·h),节能效果显著。

高温再热蒸汽管道异常位移产生原因及防治研究与应用

为掌握某超超临界1 000 MW机组投产后,高温再热蒸汽管道出现异常大位移且多组支吊架存在严重欠载、超载甚至压死等现象的原因,建立了涵盖恒力吊架实测性能指标的管道力学计算模型与评估方法,系统及定量地研究了高温再热蒸汽管道异常位移产生的原因。分析认为,高温再热蒸汽管道多弯多起伏布置、垂直方向刚性约束较少、连续布置恒力吊架数量较多及恒力吊架性能超标是产生异常位移的主要原因。实施分段约束控制及载荷补偿为主的防治措施后,高温再热蒸汽管道实测热位移值接近计算值,异常大位移得到了消除,管道及支吊架力学安全性得到了大幅提高。

某1000MW超超临界机组高温再热蒸汽管道异常膨胀原因探讨

某1 000 MW超超临界机组管道支吊架检查过程中发现高温再热蒸汽管道膨胀异常,该管道大量恒力吊架指示异常,部分恒力吊架冷态和热态均处于下极限位置,严重阻碍管道正常膨胀。从管道布置设计,支吊架设置,管道壁厚和附件重量,以及现场阻尼器异常受阻四方面探讨管道异常膨胀的原因,为进一步处理该问题提供理论依据,并为高温高压蒸汽管道的设计和现场安装提出参考意见。

600MW机组高温再热蒸汽管道放气管裂纹原因分析与处理

对某发电公司600MW机组高温再热蒸汽管道放气管裂纹原因进行了分析,认为冷凝水倒流使温度较高的管座内壁形成热交替循环;支吊架安装不合理造成管系振动;管接头变径坡度过大而在管座变径处产生应力集中,这些最终导致该裂纹的产生。对此提出了相应的处理意见,并取得了良好效果。

典型低温再热蒸汽管道堵板阀表面裂纹原因分析

对300 MW机组低温再热蒸汽管道堵板阀表面裂纹原因进行了试验分析。结果表明,堵板阀轴肩部位存在应力集中、材料中存在大量非金属夹杂物、材料老化是造成堵板阀表面裂纹的主要原因。

电站锅炉再热蒸汽温度的燃烧器摆角和喷水减温协调预测控制

针对目前再热汽温控制系统中存在的局限性,从控制算法和切换逻辑2个方面对锅炉再热蒸汽温度控制进行改进,设计了一种使用燃烧器摆角和喷水减温作为再热蒸汽温度调节手段的协调预测控制方法,并将改进后的方法与常规预测控制和串级PID控制进行对比。结果表明:所提出的预测控制方法能实现燃烧器摆角和喷水减温控制的平滑无扰切换,提高了系统的调节性能和稳定性,大大减少了燃烧器摆角调节系统与喷水减温调节系统之间的来回切换次数。

多变量PID型神经元网络控制系统在再热蒸汽温度控制上的仿真

融合解耦控制理论与神经元网络控制原理,给出了一种多变量的PID型神经网络控制方法。应用所给出的控制算法,对火电厂再热蒸汽温度、低温过热器出口蒸汽温度控制进行了仿真。仿真结果表明,控制算法对再热蒸汽温度控制具有良好的解耦性能和自学习控制特性,当被控对象参数变化时系统具有较强的鲁棒性。

监督预测控制在二次再热机组再热蒸汽温度控制中的应用

超超临界二次再热机组在我国已相继投产,其再热蒸汽温度控制策略沿用国外温度控制方案。但据机组实际运行情况,传统PID控制方案在二次再热机组再热蒸汽温度控制中存在许多不足。本文采用监督预测控制(SPC)算法解决再热蒸汽温度控制中大延迟大惯性等难题,并在基于APROS全厂仿真应用平台上对烟气再循环风机和烟气分配挡板进行了控制仿真实验。结果表明,SPC算法在控制一次、二次再热蒸汽温度的均值和偏差上均比PID控制的收敛速度快、响应时间短,在变负荷工况下更体现出良好的自适应性和鲁棒性,可以应用于二次再热机组实际工程中。