1 000 MW直接空冷发电机组凝汽器传热性能试验研究

不同工况下空冷凝汽器的换热性能,是火电直接空冷机组设计、优化和运行的主要依据。针对实际运行的1 000 MW超超临界直接空冷机组,对其凝汽器进行了夏季、冬季和秋季工况的试验研究。试验获得了夏季和冬季工况下凝汽器翅片管束迎面风速的分布和壁面温度的分布,发现翅片管束迎面风速分布从上至下逐渐增高,而管束壁面温度分布对于顺流单元从上至下逐渐降低,对于逆流单元从上至下逐渐增高;获得了顺流翅片管束的易结冻区域;获得了秋季工况下1 000 MW空冷机组空冷凝汽器空气侧努赛尔数和雷诺数之间的无量纲关联式。

某1000MW燃煤机组超低排放电厂烟气污染物排放测试及其特性分析

针对某1 000 MW燃煤机组超低排放示范工程,开展污染物现场测试及排放特性分析研究。对关键常规污染物、非常规污染物的脱除效率进行实测,并分析得到其排放特征及排放绩效。测试结果表明,通过燃煤电站超低排放技术改造可显著降低大气污染物排放水平,各污染物控制单元对常规污染物实现高效控制,非常规污染物通过现有污染物控制单元实现高效协同脱除。以测试的1号机组为例,测试期间,总排放口处烟尘、SO2、NOx平均排放浓度分别为1.1、13.38、31.75 mg/m3,Hg及其化合物、PM2.5、液滴及SO3平均排放浓度分别为1.65μg/m3、0.29、6.95、2.92 mg/m3。SO2、NOx排放绩效分别为0.039 7、0.094 2(k W·h),污染物排放远优于国际平均排放水平。100%负荷条件下,SCR、ESP、WFGD、WESP分别实现SO3的脱除效率为-27.1%、21.8%、76.8%及73.9%,WFGD对Hg的协同脱除效率达到80%。

某台超超临界1000MW机组振动故障诊断与治理

某台超超临界1 000MW机组8号轴承轴振动接近停机值,5、6、7号轴承轴振动以及3号轴承座垂直振动均超过报警值,且运行中振动大幅波动。经测试诊断分析,认为引发振动的主要原因为励磁机转子质量不平衡、大负荷工况下低-发联轴器连接状态恶化以及3号轴承座及其基础结构共振。经对励磁机转子采用动平衡,对低-发转子采用热平衡等措施后机组振动降至合格范围。

1000MW超超临界机组自启停控制系统总体方案设计与应用

介绍了海门电厂1000MW超超临界机组自启停控制系统(APS)的总体设计方案,采用分层控制方式,减轻了机组控制级统筹全厂控制的压力;采用断点控制手段,适合火电机组多种运行方式。介绍了启动和停止过程断点设置及各断点实现的功能,阐述了机组升温升压过程中主要模拟量控制系统的全程控制策略。该总体设计方案和模拟量控制系统全程控制策略已成功应用于海门电厂1、2号机组的启停过程,实现了机组启停过程中各系统的自动投入和退出,尤其是顺利实现干湿态转换及湿态转干态后协调控制系统无扰切换顺利投入,验证了提出的总体方案设计和全程控制策略的合理性,对其他机组APS的设计和调试具有重要的参考价值。

1000MW机组锅炉燃烧调整与经济运行

对神华国华绥中发电有限责任公司B厂3、4号机组锅炉一次风压、氧量、煤粉细度、二次风门、燃尽风率等进行了试验调整,结果表明锅炉运行氧量维持在3.0%左右,磨煤机分离器转数保持在30～50r/min,燃尽风率约为25%,以及保持合理的二次风门开度,可使锅炉燃烧经济性提高到良好的水平。

1000MW超超临界直接空冷机组锅炉给水泵配置方案探讨

鉴于1000MW超超临界直接空冷机组所具有的特点,锅炉给水泵配置对机组的安全和经济运行起着十分重要的作用。论述了1000MW超超临界直接空冷机组及给水泵配置的特点,结合目前国内机电产品生产情况,对5种给水泵配置方案进行了可行性分析,按照给定的上网电价和标准煤价,从初投资、年煤电综合收益等方面对其中4种方案进行了比较,对1000MW超超临界直接空冷机组给水泵配置提出了建议。

补汽阀投用对1000MW机组夏季运行工况的影响

阐述了采用西门子补汽阀技术的1 000 MW机组夏季工况下补汽阀投用与否对机组的功率响应、中间点汽温、主汽压力等参数的影响,对投用补汽阀后机组的经济性作了评估说明。夏季工况下不投用补汽阀,1 000 MW机组在额定参数下无法达到额定功率,并且在AGC(自动发电控制)方式下机组主要参数波动较大,不利于机组稳定运行。投用补汽阀运行,则增大汽轮机的节流损失,降低机组运行效率。如果提高蒸汽参数运行,锅炉金属受热面所能承受的温度上限将下降,金属管壁将更容易超温。因此建议在夏季工况下,对该类型的1 000 MW机组负荷调度采用AGC模式下的人工输入方式,由调度员在线设定机组的目标功率。

中国1000MW等级火力发电机组可靠性分析

对2012—2016年1 000 MW等级燃煤火电机组非计划停运次数及持续时间进行了统计与分析。该等级机组共发生非计划停运166次,累计非停时间9 440.22 h。其中因锅炉及其辅助设备所导致的非计划停运次数达到78次,累计非停时间为5 409.22 h,占总非停时间的57.30%;因汽轮机系统导致的非计划停运次数为42次,累计非停时间3 060.85 h,占总非停时间的32.42%。通过对锅炉、汽轮机等系统非计划停运技术与责任原因的分析,找出了影响火电机组可靠性的相对薄弱环节,为加强对机组可靠性薄弱部位的日常维护管理提供了参考和依据。

1000MW超超临界机组自启停控制技术

大容量超超临界机组自启停控制技术是近年电厂热工自动控制技术研究热点之一。针对超超临界机组自启停控制过程的特点与难点,文章提出了百万千瓦级超超临界机组自启停控制系统完整体系结构和分层控制方式方案,开发了自启停控制系统与模拟量控制系统全程控制的接口技术;优化了给水、燃料、风烟、旁路、除氧器水位等全程控制策略,实现了从点火至满负荷过程中的燃料、给水、送引风等的全过程自动控制;还实现了对主汽温控制、锅炉干/湿态转换自动控制、热态清洗控制等特殊自动控制。该方案在华能海门电厂2×1 000 MW超超临界机组成功实施,首次在国内实现了此类机组的从锅炉点火到带满负荷的全过程自动控制,这对同类机组APS系统应用具有重要的参考价值。

1 000MW二次再热示范机组降压冲管研究

二次再热是超超临界燃煤发电机组研发的关键技术。根据国电泰州电厂1 000 MW二次再热示范机组特点,提出了采用过热器、一次再热器和二次再热器分别吹扫的2阶段分段降压冲管方法。针对该冲管方案进行了冲管系统工艺设计及主要参数选定,结合实际冲管中锅炉运行状态分析了冲管过程中各主要参数特性,并详细阐述该冲管方式下锅炉运行参数的合理控制及相关注意事项,为该类型锅炉降压冲管提供了很好的借鉴和指导作用。

超超临界1000MW机组给水加氧技术的应用

总结了给水加氧处理技术在北仑发电有限公司(北仑电厂)2台超超临界1 000MW机组上的应用结果。分析给水加氧过程中的氧化还原电位值、铁含量和蒸汽中氢含量等各项指标的变化,以及加氧后高温管壁表面氧化皮的状态,表明汽水的氧化还原电位在加氧过程中随溶解氧量的增加而上升,蒸汽中氢含量明显降低。因此,给水加氧过程中,可采用高压加热器疏水处的氧化还原电位作为调整加氧量的依据。

1000MW超超临界机组热控技术特点分析

从热控软硬件多方面对某1 000 MW超超临界机组与典型600 MW超临界机组进行了对比分析。指出其在热控方面存在自动化要求更高、程控启停机、无机械超速、无ETS(汽轮机紧急跳闸系统)在线试验、无顺序阀方式、ETS保护条件较多、采用100%容量旁路、主蒸汽流量由喷嘴实际测量、一次调频功能由补汽阀承担等特点,同时存在没有设计程控启停机步序帮助、阀门反馈信号无冗余备用、转速目标值允许设在临界转速区内等不足。最后指出,对DEH(数字式电液控制)系统软硬件进行深入分析和消化吸收、促进DEH与DCS(分散控制系统)的一体化,应成为1 000 MW超超临界机组热控技术研究的重点之一。

1000 MW二次再热机组塔式锅炉过热器与再热器优化改造

针对1 000 MW二次再热机组塔式锅炉一级、三级过热器以及两级高温再热器金属壁温大范围超限问题,结合现场运行数据与模拟热力计算结果,提出了多项过热器与再热器的优化改造措施。具体改造措施为:通过将二级过热器外圈2根管子切除,减少了过热器受热面积;将低压高温再热器和高压高温再热器两侧管屏加装节流短管,增加了中部管屏冷却介质流量;针对部分超温严重的管子,通过截短高压高温再热器部分管段,以及在低压高温再热器中实施隔热喷涂,大大减少了两者的吸热量,降低了管子壁温。综合改造调整后,锅炉升降负荷过程基本消除了过热器超温现象,满负荷下各级过热汽温与两级再热汽温接近设计值,金属壁温无报警,大大提高了锅炉运行的安全性和经济性。

超超临界1000MW机组锅炉寿命管理技术研究

针对超超临界1000MW机组,从锅炉的结构、材质及运行特点出发,通过对多项关键技术如耐热钢、高温受热面炉内温度场、锅炉动态寿命、炉管内氧化皮剥落或异物堵塞、壁温监测及多级超限统计等的研究,构建了锅炉管、锅炉部件的状态监测和寿命评估模型。基于浏览器和服务器(B/S)结构,开发出超超临界机组锅炉寿命管理系统。

1000 MW超超临界二次再热燃煤发电示范工程总体设计方案

为促进节能减排,建设了国电泰州电厂二期工程作为1 000 MW超超临界二次再热燃煤发电机组的示范工程。结合国内现有燃煤发电机组技术水平,在比较分析国外二次再热机组的基础上,提出了示范工程总体方案所涉及的主机参数选择、主机选型、热力系统拟定、辅机选型以及大气污染物治理方案。示范工程投运以后,2台机组供电煤耗分别为266.57 g/(kW·h)和265.75 g/(kW·h),烟尘、SO_2和NO_x的排放浓度在标准状态下分别低于5 mg/m^3、35 mg/m^3和50 mg/m^3,为中国建设更加高效和清洁的火力发电厂起到重要的参考和示范意义。

超超临界1000MW机组配汽方式的比较

超超临界1 000 MW机组的调峰能力与机组的配汽方式有重要关系,并且直接影响电网的安全性和经济性。介绍了大型机组配汽方式如喷嘴调节、节流调节、滑压调节的适用范围。对典型的超超临界1 000 MW机组的配汽方式的设计特点进行了比较分析。

超超临界1000MW机组RB控制策略分析及优化

以华能玉环电厂、国电北仑电厂超超临界1 000 MW机组为例,在对其辅机故障减负荷(RB)试验中炉膛负压和一次风母管压力波动大、水煤比严重失调导致蒸汽温度大幅波动等问题分析的基础上,对机组RB的炉膛压力、一次风母管压力、蒸汽温度控制策略进行了优化。实际应用表明,优化后机组RB的控制效果明显提高。

超超临界1000MW机组锅炉煤粉分配器的数值模拟

某电厂超超临界1 000 MW机组锅炉制粉系统装置有分叉管型的煤粉分配器,承担将1台磨煤机磨制的煤粉分配给8个一次风燃烧器的任务。叉管型煤粉分配器的分配性能与分配器及配套管道系统的安装方式密切相关。运用fluent软件对入口段长度为3D、分叉管与弯管平行和垂直安装的工况进行了气粉分配的数值模拟,并对模拟计算的结果进行了分析和评价,可为锅炉燃烧系统设计提供理论支持。

1000MW汽轮发电机定子出线套管绝缘设计

绝缘结构设计是高压电气设计的最核心问题,绝缘结构能否满足设计要求,对产品的安全运行十分重要。设计了3种不同的27 kV 1 000 MW汽轮发电机定子出线套管的绝缘结构:无屏蔽电极、单屏蔽电极和双屏蔽电极,利用Maxwell 10.0有限元软件进行仿真分析,得到最大电场强度及位置、典型位置电场分布曲线;通过比较不同方案中电场强度的最大值及电场强度分布情况,并与实际运行中的绝缘介质的击穿场强进行比较,最终确定了1 000 MW汽轮发电机定子出线套管最优绝缘结构———双屏蔽电极结构,为1 000 MW汽轮发电机定子出线套管绝缘设计的实际应用提供理论依据。

超超临界1000MW机组采用汽轮机驱动引风机的可行性

以某电厂超超临界1 000 MW机组的设计和运行参数为基础,计算了汽轮机驱动引风机的能耗和投资,并与电力驱动方式进行对比,分析其经济性。给出了采用汽轮机驱动引风机的实现途径和方法,分析论证了其可行性。采用汽轮机驱动引风机后,引风机可采用变速调节,减少了节流损失,节能效益显著。