低负荷下燃气‒蒸汽联合循环机组与煤气发电机组经济效益分析

马钢北区拥有1台燃气‒蒸汽联合循环发电机组和1台全烧煤气锅炉发电机组,用于平衡马钢北区高、焦、转炉煤气。为提高煤气综合利用效率,采集2台机组不同负荷下煤气消耗数据并进行分析,根据分析结果对2台机组的煤气资源进行最优分配,优化生产运行组织方式,最大可能实现有限煤气资源多发电。

燃气-蒸汽联合循环发电机组蒸汽旁路压力控制的研究

蒸汽旁路压力控制策略研究的目的是在机组启动、停止、锅炉并退汽过程中及机组甩负荷或跳闸时实现蒸汽旁路系统全自动控制和蒸汽压力保护。依托于国外某燃气-蒸汽联合循环发电厂两台机组的蒸汽旁路系统的调试和优化,对机组启、停及运行过程中蒸汽旁路的几种压力控制方式及控制问题分析进行描述。旨在为同类型或相似类型发电机组的旁路控制系统组态或系统优化提供帮助,并为带中间再热、蒸汽母管制的汽轮机发电机组的旁路控制策略设计提供参考。

基于“双碳”目标的中国火力发电技术发展路径研究

火力发电是中国最主要的电力来源和CO_(2)排放来源,火力发电行业的CO_(2)减排是顺利实现“碳达峰、碳中和”目标的重要保证。为了探究“双碳”背景下中国火力发电技术发展路径,结合中国火力发电行业发展历程以及中长期电力消费结构展望,预测中国火力发电技术将从注重高参数、高效率向调峰灵活性转变。针对超高参数火力发电技术、灵活性调峰技术,以及整合煤气化联合循环发电(integrated gasification combined cycle,IGCC)/煤气化燃料电池(integrated gasification fuel cell,IGFC)联合循环技术进行了探讨和研究,发现超高参数火力发电技术发展受限于耐高温材料,灵活性改造能有效延展火力发电技术的生命周期,认为IGCC/IGFC发电技术是兼具高效率、灵活性的洁净煤发电技术,并提出煤气(油)电一体化能源基地的应用场景。展望2060年,建议加强煤气化/净化技术、燃料电池发电技术、IGFC系统集成控制技术的研发,助力中国顺利实现碳中和。

大功率燃气轮机联合循环机组三压再热余热锅炉建模及变负荷运行规律研究

建立了大功率燃气-蒸汽联合循环三压再热余热锅炉热力性能Python编程模型,模型计算了在变负荷条件下的余热锅炉详细热力性能,包括主蒸汽压力和流量、各换热器的换热量和换热系数、以及功率和效率,分析了烟气温度和流量对余热锅炉热力性能的影响,探讨了在机组部分负荷下环境温度、湿度和燃料加热温度如何影响余热锅炉出力。模型经过验证具有较高的仿真精度和计算效率。以某型燃气轮机联合循环机组为研究对象计算表明:当机组负荷从满负荷650 MW降低到部分负荷250 MW后,余热锅炉三压主蒸汽压力和给水流量降低,汽轮机输出功率从219.1 MW减小到了130.4 MW,而余热锅炉效率从89.3%升高到了92.1%;随三压再热余热锅炉入口烟气流量和温度升高,余热锅炉的三压主蒸汽流量都升高;随机组负荷降低,余热锅炉各换热面的换热系数和换热量减小,但是烟气与高温段换热器的换热量在总换热量中的占比升高,烟气与低温段换热器的换热量在总热量中的占比降低;当机组负荷从650 MW降低到300 MW时,在余热锅炉输出能量中,汽轮机轴功率的占比增大了1.67%,烟囱烟气热损失的占比减小了2.63%。

改进型低热值煤气联合循环发电机组在马钢的实践与应用

马钢183 MW低热值煤气联合循环发电机组采用先进的发电生产工艺提高煤气资源综合利用效率,利用5G通讯和私有数据云技术,构建智慧电厂。实现机组运行参数在线自我分析和设备健康状态的自我诊断,有力保障机组高效、稳定、长周期安全运行。联合循环机组的建设对于马钢节能减排和循环经济的发展起到推动作用。

钙基吸收剂法与单乙醇胺吸附法在碳减排中的应用对比

为进一步缓解电力行业发电环节中机组所产生的二氧化碳导致加剧全球温室效应的问题,在对燃气-蒸汽联合循环发电机组简单概述的基础上,基于Aspen Plus软件分别建立了单乙醇胺吸附法和碳基吸收剂与NGCC机组的耦合模型,对其在设计工况和75%负荷工况下的热力性能和成本进行对比分析,为今后碳减排方式的优选应用及优化改进方向奠定了扎实的理论基础。

双轴燃气-蒸汽联合循环机组协调控制策略

采用以静态前馈为基础、PID算法进行辅助修正的负荷分配方案,对双轴联合循环机组总功率进行协调控制;基于负荷分配回路的AGC功能,实现了网调对联合循环机组总功率的直接控制;针对燃气轮机负荷响应快的特点,设计了由燃气轮机单独承担联合循环机组的一次调频任务。郑常庄电厂机组试验结果表明,提出的协调控制策略满足双轴燃气-蒸汽联合循环机组的整体控制功能要求,能实现机组的快速升降负荷;控制方案逻辑清晰、可控性强,具有较强的通用性和实用性,能适用于多轴燃气-蒸汽联合循环机组的协调控制。

燃气—蒸汽联合循环机组运行与维护关键技术研究综述

针对大型燃气—蒸汽联合循环发电机组运行、维护、检修等方面出现的技术问题,从单轴燃机—汽机转子系统振动故障、联合循环汽轮机快速启动方法、燃气轮机热部件维护维修策略、燃气轮机IGV(进口导流叶排)控制及温控线优化技术等4个方面综述其研究现状,分析目前的研究热点;同时还指出存在的主要问题,提出进一步的研究方向。

大型风燃协调等效电厂的自动发电控制策略研究

以崇明岛智能电网为例,提出了风燃协调等效电厂(wind-gas coordinating equivalent power plant,WGPP)的概念。通过风力发电系统与燃气-蒸汽联合循环机组(CCPP)的互补运行,实现提高并网功率的可控和可调性,以及风燃联合发电作为一个等效电厂参与系统的调度运行等目标。针对WGPP的调度目标以及接入系统规模的不同,提出了两种不同的WGPP调度模式:跟踪调度曲线模式和CPS控制模式。为了充分利用WGPP中CCPP机组出力调节速度快的特点,对基于传统比例积分原理的自动发电控制算法进行了改进。最后,分别以现场实测数据以及四种风电功率事件为例,RTDS仿真验证了两种WGPP调度模式的可行性。

燃气轮机排气流量测试方法选择

介绍了ASME PTC4.4《燃气轮机联合循环机组余热锅炉性能试验规程》2008版中,燃机排气流量的燃气轮机(燃机)热平衡法和余热锅炉热平衡法2种测试方法,并以某F级燃机联合循环机组性能试验结果为例,对其在测量参数、仪表使用、计算结果及不确定度分析等方面进行了比较。结果表明,对于不同系统的联合循环机组,应根据其设计参数预先分析各测量参数的敏感性,并基于该分析结果选择适用于该机组的测试方法及相应精度的测量仪表,以降低试验成本。

火力发电可持续发展新技术

从提高循环效率的超临界参数和蒸汽-燃气联合循环机组及热电联产技术等方面出发,并结合一系列的实用烟气脱硫技术,论述我国21世纪可持续发展的火力发电新技术,提高循环效率可得到节约能源、节约水资源和保护环境的多重效果。

燃蒸联合循环单轴发电机布置的启发

从供应世界电力市场的GE公司、MITHUBISHI公司、SIEMENTS公司和ALSTON公司等最新燃-蒸联合循环发电机组发电机单轴布置的经验数据出发,对于一体化全电力推进船用联合动力装置做原动机模块的方案进行了初步的论证,探讨了基于联合动力装置的原动机模块的可行性,并给出了公布的两艘美国舰船和一艘英国航空母舰全电力推进方案的改进比较,得到了一些有意义的看法。综合各种情况,单一发电机比同功率的两台发电机在重量上节约了10%以上,所以这种方案使发电机的数目减少一半,占地面积减少10%以上,重量减轻,相关设备大为简化,同时提高了系统的可靠性和可维护性。

大型天然气联合循环电厂机组的轴系配置

为迎接西气东输和LNG(液化天然气)的输入,我国东部地区正在建设一批大型联合循环电厂。为使建成后的电厂单位投资省、热效率高、占地少、投产后具有较好的效益,选择合适的机组轴系配置至关重要。文中对我国急需建设的大型天然气联合循环电厂机组的轴系配置进行充分的分析和比较,并推荐出最合理的轴系配置方式。

大型天然气联合循环电厂不同机型总体布置与占地比较

为了迎接西气东输和LNG(液化天然气)的输入,我国东部地区正在建设一批大型联合循环电厂。为使建成后的电厂占地最少、单位投资最省、建设速度最快、投产后便于运行检修,对机组的总体布置进行优化至关重要。从布置紧凑和节约用地的角度,对大型天然气联合循环电厂不同机型(300 M W及以上的以S209E“2+1”为代表的E级机组、以KA13E2-2“2+1”为代表的E级改进型和F级“1+1”单轴联合循环机组)的总体布置与占地进行了分析和比较,推荐在我国东部沿海天然气气价较高且用地相当紧张的地区,建设大型天然气联合循环电厂不宜选用E级及E级改进型机组,应选用F级机组作为基本机型。

统计评价燃气轮机发电机组可靠性的术语定义

介绍了统计评价燃气轮机及联合循环发电机组可靠性使用的术语定义,内容包括燃气轮机及联合循环发电机组可靠性的基本概念、状态划分、状态术语、容量术语和时间术语定义。文中给出了统计和评价燃气轮机及联合循环发电机组可靠性的54个术语定义,应用于燃气轮机及联合循环发电机组的可靠性研究和可靠性管理。

燃气轮机发电机组可靠性评价指标的计算公式

介绍了燃气轮机及联合循环发电机组可靠性评价指标的计算公式,给出了燃气轮机及联合循环发电机组24个通用可靠性评价指标和4个特有可靠性指标的计算公式以及可靠性的统计结果。这些可靠性指标的计算公式为燃气轮机及联合循环发电机组的可靠性技术研究和可靠性评定提供了科学依据。

V94.2型燃气轮机及其调试

在参与完成某 2 3 5MW燃气 -蒸汽联合循环机组燃气轮机调试的基础上 ,介绍了我国燃机市场发展的背景 ,对西门子公司E级V94 2燃气轮机进行了评述 ,并论述了机组热控、电气系统的构成、燃气轮机的结构及其调试。该项工程中 ,燃气轮机是目前国内单机容量最大之一 ,而蒸汽轮机和余热锅炉分别为东方汽轮机厂和东方日立锅炉有限公司首次设计制造 ,初投资指标与同类电厂相比较低。指出调试是检验和改进机组设计功能的关键步骤 ,宜在制造商技术指导下逐渐过渡到由国内有资质的单位独立承担。目前在大规模F级单轴燃机工程项目建设拉开序幕之际 ,应尽早制定相关调试内容、项目标准和质量检验及评定标准 。

我国发展联合循环机组的背景和条件

介绍了燃气—蒸汽联合循环装置的基本组合方式及其技术发展水平,总结了联合循环发电的主要技术特点和经济特性,分析了国内快速发展联合循环发电的环境条件,并展望了联合循环技术的发展前景。

大型天然气联合循环电厂F级机组动力岛布置的优化

为了迎接“西气东输”和配合液化天然气(LNG)的输入,我国东部地区正在建设一批大型联合循环电厂。为使建成后的电厂占地最少、单位投资最省、建设速度最快、投产后便于运行检修,对机组的动力岛布置进行优化至关重要。从布置紧凑和节约用地的角度,对大型天然气联合循环电厂不同轴系配置的F级机组的动力岛布置,根据国外工程和国内打捆招标建设项目的实践,进行了多方案的分析和比较,推荐出了我国建设F级天然气联合循环电厂最合理的动力岛布置形式。

大型单轴燃气-蒸汽联合循环机组DCS配置

介绍了大型单轴燃气-蒸汽联合循环机组分散控制系统(DCS)的硬件配置和软件功能,阐述了联合循环机组的顺序启停和跳闸保护。指出DCS配置既能实现机组级自动程序控制,又实现全厂一个值班点,实现减人增效。