基于再热器再循环冷却技术的高压供汽方案探讨

在火电机组深度调峰成为常态化运行的前提下,对机组工业供汽的改造提出了更高的挑战。针对660 MW超临界机组高压供汽改造需求,提出以再热器再循环冷却技术为核心的3种供汽方案,并通过变工况热力计算分析方案的可行性及经济性。计算结果表明:30%及以上额定发电负荷在满足单机200 t/h、6.0 MPa、480℃供汽需求时,3种方案均可保证再热器在不超温的工况下安全运行,大幅提高机组宽负荷高压供汽能力;为了避免再热器出口流速超速,还需中调门配合参调运行,通过提高再热蒸汽压力以降低再热蒸汽流速;随着负荷的降低,满足额定供汽流量下的再热器再循环流量就会增加,方案1和方案3全工况下再循环流量相差不大,而方案2的高低负荷下再循环流量的比值可达5倍以上;3种供汽改造方案,方案2最节能,方案3次之,3种方案每年可分别产生3951、4445、4178万元的经济效益,但在实施过程中,对方案的选取要综合考虑投资成本、运行维护量及节能收益等因素。

不同二次养护方法对混凝土透气性和孔结构特征的影响

为研究不同二次养护方法对混凝土透气性等性能的影响,设计了4种二次养护方式(空气养护、水养护、标准养护及饱和石灰水养护),测试了养护方式对蒸养混凝土的抗压强度和透气性等性能参数的影响;同时,结合图像处理和扫描电镜技术,分析了混凝土孔结构分布及内部微观结构。结果表明,空气养护下混凝土的抗压强度和水化程度增加速度最慢,性能最差;由于浸出效应,标准养护试件的密实性和抗渗性稍优于水养护和饱和石灰水养护;二次湿养护(标准养护、水养护和石灰石养护)可显著降低蒸汽养护混凝土的大孔占比,使微观结构更加致密。

高温再热器SA-213TP347H钢管裂纹原因分析

基于一个典型的超临界锅炉再热器出口管道在长期运行过程中出现裂纹的案例,对其采用的SA-213TP347H钢管材料进行宏观检查、成分分析及显微结构检查,揭示了裂纹产生的根本原因。分析结果表明,裂纹的形成与材料在高温、高压环境下经历的力学疲劳及环境诱导腐蚀有关。根据分析结果,提出了材料的合理选用和设备维护建议,以期提高设备可靠性和安全性。

边界参数变化对火电厂汽轮机阀点滑压优化的影响

利用各边界参数变化修正压力差,由滑压、滑压设计值及限定条件计算得出滑压优化压力;通过在线计算优化方法,研究边界参数变化对火力发电厂汽轮机阀点滑压优化的影响;研究获得边界参数变化的数学模型,利用相关控制系统实时显示和控制最佳压力,实现对最佳阀位的精确控制,从而实现全季节滑压量化可视化,指导机组实际运行,有效提升机组经济性。

抽汽再热循环的热力性能分析

为了提高特殊汽轮机组的整体经济性水平,以55 MW级垃圾焚烧发电汽轮机组为研究对象,采用提高主汽压力和抽汽再热循环的措施,定性研究了不同再热汽源抽汽点的位置、再热温度和再热压力对机组经济性的影响,计算了不同方案下的热力性能。结果表明:提高主汽压力并采用抽汽再热循环可大幅提高机组的经济性水平;在相同锅炉吸热量下,方案3和方案4的机组出力比方案1分别高5.46%和6.61%,方案4的机组出力比方案3高1.15%。

大型CFB锅炉低负荷再热汽温稳定特性

作为灵活发电的关键环节之一,长期稳定低负荷运行技术在可再生能源并网规模不断扩大的过程中发挥着重要作用。循环流化床(CFB)锅炉负荷调节过程中,为降低污染物排放或调平床温,常采用不均匀给煤的运行方式,这对CFB锅炉的设计和运行提出了更高要求。同时,低负荷时CFB锅炉炉膛出口烟气温度较低,如何保证再热蒸汽参数达到额定值是实现CFB锅炉灵活性运行亟待解决的问题之一。针对2台350 MW超临界CFB锅炉断煤低负荷运行工况参数进行深入计算分析,研究了低负荷时稳定再热汽温措施。研究发现,锅炉在部分给煤点中断的断煤工况下运行时,床温、炉膛出口烟温、炉膛出口氧量、高温再热器管屏出口蒸汽温度的变化趋势与各给煤口的给煤量基本呈正相关。但由于超临界CFB锅炉水冷壁具有正流动响应特性,给煤偏差及床温偏差对水冷壁的出口汽温偏差影响不大。基于上述研究,提出了一种针对长期调峰与低负荷运行超临界CFB锅炉稳定炉内高温再热器出口汽温的锅炉改造与运行优化技术方案。在低负荷下可保证高温再热器出口汽温基本稳定。

干熄焦余热发电汽轮机选型分析与优化

分析了干熄焦的余热情况,对比了高温高压与高温超高压再热机组的效率,得出干熄焦余热发电采用高温超高压再热技术可实现10.9%以上的收益增长率;探讨了单缸再热汽轮机的最小功率,从余热利用收益最大化的角度,提出新建干熄焦项目最小处理能力应大于129 t/h,且随着汽轮机技术的进步该值有望进一步降低。

闭合状态下高温气冷堆主蒸汽先导阀温度场数值分析

以高温气冷堆主蒸汽先导式安全阀为研究对象,采用实体单元进行建模,对主蒸汽安全阀的各部件与内部的水蒸汽流体耦合,采用有限元软件ANSYS进行温度场分析计算。结果表明阀门闭合状态下,流体域温度最大值在主阀入口处为576℃,随着流体远离主阀入口,温度逐渐降低,最小值为28.8℃。阀门固体域中,主阀外壁面温度为139℃,导阀外壁面的温度为44℃,切换器外壁面的温度为50℃。对于安全阀整体结构设计具有一定指导意义,可为分析安全阀热变形以及结构强度提供数据。

1000MW火电机组深度调峰下供热能力提升改造及应用

某1 000 MW火电机组深度调峰时,背压式汽轮机排汽压力降低,排汽无法进入供热联箱。对背压式汽轮机进行排汽改造,增加高温再热器抽汽管道,并且分析计算不同中压调节阀开度下的机组供热能力。结果表明:通过关小中压调节阀开度来提高高温再热器压力,可以确保背压式汽轮机在机组调峰阶段安全连续运行;通过高温再热器抽汽提升了单台机组的供热能力,机组负荷降低至350 MW时,实现供热抽汽质量流量达到115 t/h,供热抽汽压力不低于1 MPa,温度维持在320℃左右。

国内首台25 MW中温次高压再热垃圾发电汽轮机设计

为适应垃圾焚烧发电技术经济性提升需求,设计25 MW中温次高压再热汽轮机。该机组为国内第一台垃圾发电再热机组,采用母管制单缸再热、高转速、冲反结合设计,具有结构紧凑、运行灵活、经济性高的特点,该机组的成功投运对小型再热汽轮机技术及垃圾发电行业均有较高的指导意义。

浅析神皖池州公司#1炉再热汽温提高策略

再热汽温是电厂机组指标中的重要一项,对机组安全和经济运行存在较大影响。如何提高和稳定再热汽温是文章研究的重点。文章从锅炉燃烧(烟气侧)和蒸汽侧调整两个方面进行分析。根据分析,在锅炉二次风自动和再热器减温水自动两个方面采取了对策和建议,不仅提高了#1炉再热汽温且减小了其波动幅度。

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。

STBA24钢管蒸汽氧化的微观特征研究

利用宏观检查、金相检验、电镜观察、能谱分析和X射线衍射仪等方法,对某热电厂过热器和再热器管内壁氧化皮的化学成分和组织结构进行了试验研究,探讨了STBA24钢高温蒸汽氧化的微观特征和氧化机理.结果表明:STBA24钢管在运行中,当管壁温度超过材料的许用温度时,易发生高温水蒸汽氧化;腐蚀产物分内外2层,外层以Fe2O3、Fe3O4为主,易剥落,内层为致密的保护性氧化物,具有长期抗氧化能力.金属材料的蒸汽氧化和剥落会增大管壁应力,造成管壁破裂或爆管.

超超临界二次再热机组再热汽温的控制

以安源电厂660 MW超超临界二次再热机组为研究对象,通过对再热蒸汽温度各种调节手段的单一因素变化时的静态特性分析,提出了一、二次再热蒸汽温度的控制方案,现场运行情况表明,该控制方案能满足机组在全负荷及RB工况的运行要求。

热管式生物质气化炉的研究

将高温热管技术引入生物质气化中,开发了一种间接供热的热管式生物质气化炉,对高温热管的传热性能和4种生物质原料(木屑、玉米秆、稻壳和稻草)的水蒸气气化特性进行了研究。实验结果表明,气化炉内床层轴向和径向温度的变化趋势与高温热管启动温度的变化趋势基本一致。反应温度和原料种类影响气体产物的组成。在反应温度为650～950℃时,4种原料的气体产物中H2体积分数均为50%～60%,且随反应温度的升高而增加,H2含量增长率的大小顺序为:木屑>玉米秆>稻壳>稻草;CO2体积分数为15%～30%,且随反应温度的升高而减少,木屑和玉米秆的气体产物中CO2含量高于稻壳和稻草;CO和CH4含量随反应温度的升高变化较小,原料种类对CH4含量影响较小,稻壳和稻草的气体产物中CO含量比木屑和玉米秆高。

超超临界二次再热机组汽轮机应用现状与展望

提高参数和采用二次再热技术是降低发电煤耗和节能减排的有效手段。目前国内已有多台高参数二次再热机组投运,总结这些机组的技术研发、运行经验,对我国燃煤机组进一步提升参数、开发更高效的二次再热机组有重要意义。本文介绍了国内外二次再热技术的发展历程,重点分析了国内已投运的华能安源发电有限责任公司、国电泰州发电有限公司、华能莱芜发电有限公司等二次再热机组汽轮机运行情况及存在的问题,结合当前清洁燃煤机组技术发展展望了我国超超临界二次再热机组汽轮机技术发展方向和关键技术,指出未来二次再热机组汽轮机技术必然向更高参数、更低背压、更灵活运行、全国产化方向发展。

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。

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。

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。

结垢所导致的锅炉爆管分析

注汽锅炉是油田稠油开采的主要设备,在稠油开采中发挥了极为重要的作用。一旦注汽锅炉炉管出现爆管将被迫停炉,直接影响原油生产。辽河油田某采油厂注气锅炉连续发生爆管事故,由于水质不合格使得锅炉发生结垢。通过对锅炉水质分析和实验对锅炉结垢与锅炉炉管温度变化进行研究,得出结论是炉管结垢,导致炉管在高温下工作,使得炉管材质的高温疲劳是锅炉炉管产生爆管的原因。