高背压+引射器+抽汽供热方式下热网调节特性分析

分析一次热网调节方式的调节特性并获得最佳的一次热网调节方式在供热期对能源节约利用至关重要。基于某2×350MW热电机组高背压+引射器+抽汽梯级供热系统,研究比较了供热初末寒期与寒期各3种调节方式的经济特性,给出了不同环境温度下所需要乏汽量及抽汽量;并以机组发电量与循环泵耗电量的净电量最佳为目标量化了不同环境温度段的最优供热调节方式。结果表明:整个供热期调节方式的相对流量比越大,总乏汽量利用越多,抽汽总量越少;初末寒期:环境温度为-3℃~1℃、2℃~3℃、4℃~5℃3个阶段对应的最优热网调节方式分别为相对流量比为1、0.84、0.7的质调节。寒期:环境温度为-11℃~-4℃,质调节最优且平均净电量优于质量综合调节约3.087MW、优于量调+质调约4.75MW,-14℃~-12℃3种调节方式净电量几乎相同。

DCS系统调节阀流量特性单值数学模型及评估方法

由于进汽阀或本体设备特性变化,DEH配汽函数无法及时匹配进汽阀(组)的非线性特征,导致进汽流量控制精度下降。为适应DCS系统历史趋势图仅支持随时间而变化的折线图显示的特点,依据汽轮机原理,通过定义汽轮机流量特性因子和等效流量,提出两种较为实用的单一数值形式的汽轮机组调节阀流量特性诊断数学模型及评估方法。两种数学模型均可在DCS系统历史趋势中呈现随时间而变化的单一参数的折线趋势图,实现汽轮机组调节阀流量线性度的准确评估和实时预警功能。

火电厂330 MW机组一次调频控制策略优化

发电机组一次调频功能是提高电网应对突发扰动能力、改善电网频率稳定性的重要手段。对火电厂330 MW发电机组一次调频存在的不同问题进行了深入分析总结,提出了相应的优化方案。引入主汽压的修正,采用新滑压曲线及功率调节器加前馈、AGC反向闭锁、阀门流量特性曲线的优化等,现场实践结果表明,提出的优化方案是可行的,改进后的机组一次调频效果良好,一次调频考核电量有所减少;有效提高了火电机组一次调频能力,改善电网频率性能指标,增强电网稳定性。

背压向心汽轮机出口变工况特性数值仿真

背压式向心汽轮机适用于工业蒸汽的余压回收,而该应用场景常因流量不稳定造成汽轮机的出口工况变动,使机组的运行效率受到影响。为了掌握变工况时汽轮机的工作特性,本文使用商用软件ANSYS对背压汽轮机中的向心涡轮进行数值计算,绘制出向心涡轮特性曲线;同时,针对性能较差的小流量工况,文章采用了部分进汽的方式优化涡轮性能,并借助全圆周定常计算论证了部分进汽优化方式在向心汽轮机上的可行性。结果表明,出口压力会对涡轮的通流特性产生较大影响,随着出口总压的减小,流量逐步增大并最终趋于临界值,涡轮整体性能较为理想;但若出口压力持续增大,则涡轮的通流能力变差,其气动效率将急剧下降。采用部分进汽方式调节涡轮性能时,若速比小于0.85,可采用较大部分进汽度及分散进汽方式适当提升输出功;而若速比大于0.85,通道流量始终处于较低水平,此时应通过降低部分进汽度并采用集中进汽的方式可改善流动状态,提升涡轮气动效率。

330MW机组采暖抽汽对发电热经济性的影响分析

汽轮机中低压联通管抽汽是一种非常普遍的热电联产生产方式,抽汽参数合理性对机组经济运行有本质影响。以某330MW机组为例,采用Ebsilon软件分别模拟计算不同电负荷、不同抽汽压力和不同抽汽流量工况下机组运行状态,分析热耗特性、调压临界特性、能耗临界特性,并和试验数据对比。结果表明:汽轮机中低压联通管抽汽存在一条能耗临界曲线。机组在该曲线左侧运行时,采暖工况热耗高于纯凝工况,供热反而引起机组整体煤耗增大,导致电厂生产亏煤;在该曲线右侧运行时,采暖工况热耗低于纯凝工况,供热可以提高机组热经济性。因此,有些梯级利用项目造成节流调压损失增加,反而引起能耗升高。建议热电机组采暖供热改造后,通过试验和计算方式,合理规划各台机组间供热汽量及汽源参数。

抽汽供热机组滑压压力优化计算

为了获得抽汽供热机组滑压运行的压力,利用回热系统汽水矩阵方程,分析了供热抽汽流量、电负荷、背压变化时机组热力系统变工况特性;基于火电机组在纯凝工况时的定滑压运行性能试验数据、调门流量特性曲线以及背压修正曲线,提出了汽轮机在供热期间运行的滑压压力优化计算方法;以某350 MW机组为例,采用本文计算方法,对该机组纯凝工况的定滑压曲线及试验数据进行变工况计算,获得了不同电负荷、背压、供热抽汽流量下该机组的滑压压力值。结果表明:本文优化计算方法简捷、有效,具备较好的实际工程应用及推广价值。

倾斜内螺纹管中亚临界及超临界压力汽-液传热特性研究

在p=9～28MPa,G=600～1200kg/(m2ˇs),q=200～600kW/m2的工况范围内,研究了φ38.1×7.5mm倾斜上升内螺纹管(水平倾角α=19.5°)中亚临界以及超临界汽-液的传热特性。试验结果表明在亚临界压力区,内螺纹管有效地抑制了膜态沸腾的发生,但近临界压力区内螺纹管传热强化作用减弱;超临界压力区内螺纹管的传热良好;工程设计时要保证足够的管内最小质量流速;文中还给出了临界质量流速的试验关联式。

集成抽汽背压式给水泵汽轮机的发电系统瞬态特性及控制优化研究

集成抽汽背压式给水泵汽轮机可以降低抽汽的过热度并提高朗肯循环的热效率。为了研究抽汽背压式给水泵汽轮机系统的动态特性及功率控制问题,本文模拟了抽汽背压式给水泵汽轮机的变负荷瞬态过程,通过权衡功率响应速度、机组经济性和除氧器压力,对主给水控制系统中的阀门切换策略进行了优化。结果表明:降负荷过程中,相比于抽汽背压式给水泵汽轮机的输出功率,给水泵消耗功率降低的幅度更为明显,造成了功率不匹配的现象;使用补汽阀调节可以减少机组的经济性损失,但是降低了抽汽背压式给水泵汽轮机功率的响应速度,且导致除氧器压力的升高;使用进汽阀调节可以提高抽汽背压式给水泵汽轮机功率的响应速度,但是节流损失较大;通过优化给水控制系统中的阀门切换策略,既可以减少给水流量的波动,并防止除氧器压力超过高限值,又能在一定程度上减少系统的经济性损失。

参与供热调节的新型中压调节阀设计与分析

众多工业供热中,压力4.0MPa左右的中压蒸汽在化工工艺中有着广泛的用途,且常常作为驱动汽轮机的主汽汽源。对现有邻近工业园区的大功率中间再热式汽轮机进行改造,通过中压调节阀参与供热调节的方式可对外提供较大量的中压蒸汽。该类供热改造可有效实现能源的梯级利用,是推动“碳达峰、碳中和”目标早日实现的可靠技术路径之一。主要介绍了一种可应用于此类供热改造及新建中压供热项目的新型中压调节阀,旨在提高阀门的供热调节能力及运行可靠性。

供热机组在线监测系统调峰计算方案研究

以研究供热机组调峰特性为目的,结合吉林省的供热现状以及各主要供热机组的运行情况和设备状态,确定各供热机组的新蒸汽做功能力、采暖抽汽做功能力、工业抽汽做功能力和采暖抽汽量,根据实际情况选择合适的供热在线监测系统调峰计算方案。以大唐长春第二热电有限责任公司1、2号机组为例进行抽汽供热监测并计算采暖抽汽量等供热参数。

可调整抽汽投入方法的探讨及实践

针对国内几种典型可调整抽汽的结构和原理 ,分析了其结构特点 ,对抽汽投入过程中的现象及投入方法进行了探讨 ,并提出一种正确、科学的投入方法 ,实践应用效果显著 。

汽轮机高压调节汽阀流量特性曲线优化提高AGC和一次调频响应能力的应用

汽轮机的高压调节汽阀(以下简称GV)是蒸汽进入汽轮机做功的直接控制部件,在日常生产过程中实时调整发电负荷,保证AGC响应灵敏且准确,以满足电网用电需求;同时保证一次调频动作的精度,控制电能质量。GV流量特性曲线作为DEH调节系统的核心,其出现偏差将造成负荷摆动、调频动作幅度大且波动频繁等一系列问题。为解决存在问题,通过实施针对性优化措施实现安全、高效运行。

某型核电汽轮机高压主汽调节阀组稳定性研究

研究某ARABELLE型百万千瓦级核电汽轮机高压主汽调节阀组的稳定性,提出优化运行措施。以某ARABELLE型核电汽轮机为研究对象,根据高压主汽调节阀组的配汽方式和布置特点分析其运行特性;建立阀组振动测试系统,测试高压调节阀在不同开度下阀杆的振动情况,研究阀组的稳定性。结果表明:高压调节阀开度在约2.9%时,阀杆存在共振现象;随着阀门开度增加,阀杆振动幅值略有升高,但基本保持稳定,振动以流体高频湍流诱发振动为主,激振力频率集中在0~5000Hz频段;满功率下阀组内部蒸汽流速符合行业标准,具有良好的气动性能和整体稳定性。但该型核电汽轮机在夏季满功率工况时容易进入高压调节阀流量特性曲线的陡峭区域,存在阀位抖动、高压进油管油压脉动和进油管爆裂等缺陷,采取适当提高功率设定值的运行方式等,有助于维持阀门开度稳定和机组安全运行。

汽轮机调节级压比对调阀流量特性的影响研究

通过现场试验案例分析,发现调节级压比变化会引起汽轮机调阀流量特性的线性失真现象。基于调阀特性函数和调节级通用特性函数,提出一种汽轮机配汽端仿真计算方法。经过数值仿真与验证,深入探析了汽轮机调节级压比对调阀流量特性的影响及其规律,认为调节级压比应作为调阀流量特性的重要监测参数。

高背压-抽凝机组耦合运行优化技术对深度调峰性能影响及经济性分析

针对某电厂350MW抽凝供热机组和高背压供热机组,利用Ebsilon软件进行建模,并进行了高背压-抽凝机组耦合运行优化分析,特别分析了两台机组总调峰性能以及优化运行后总经济效益的变化情况,并计算了调峰损失电量的运行补偿成本,计算结果显示,在保持供热总负荷600MW不变时,高背压-抽凝机组耦合运行方式可使两台机组增加调峰深度38.77MW,运行总经济效益减少1.03万元/h,折算调峰损失电量的运行补偿成本为0.26元/(kW·h)~0.27元/(kW·h)。分析案例为电厂参与深度调峰服务市场提供了参考依据。

主汽压力及调门流量特性对机组一次调频的影响与改进

现场进行机组一次调频试验时,发现相同的负荷、不同的主汽压力引起的机组功率补偿值相差大,以及调门的实际流量特性对机组的一次调频功能有明显影响,提出了在一次调频的逻辑中加入抵消压力变化影响的功能、按照实际试验获得的数据对机组特性曲线进行修正等相应的解决办法。

通过试验计算汽轮机的流量特性

准确获取汽轮机流量特性是实现对其精确控制的前提,汽轮机流量特性的试验方法必须与其控制系统中配汽函数的形成机制相吻合。以调节阀喷嘴组为研究对象,给出了汽轮机流量特性计算的模型,对调节阀喷嘴组的临界压比进行了讨论,在此基础上给出了调节阀喷嘴组临界流量的计算方法,结合现场实践,实现了汽轮机调节阀喷嘴组流量系数与临界流量的计算,并得到了实际流量与临界流量关系曲线、调节阀开度与临界流量关系曲线,实现了汽轮机流量特性的计算;最终,以一台600MW汽轮机的计算实例说明该方法的正确性。

200MW汽轮机高压调节汽阀摆动故障原因分析

某200 MW汽轮机组在AGC(自动发电控制)运行方式下发生高压调节汽阀摆动故障,通过原因排查及进行高压调节汽阀开度试验工作,确定阀门摆动是因高压调节汽阀流量特性不佳和调节汽阀重叠度设置不当引起的。提出了优化高压调节汽阀重叠度、重新调整4个高压调节汽阀在顺序阀方式下的流量特性等改进建议。

大型机组汽轮机调节方式对热力性能的影响分析

为实现火电机组节能减排的目标，需要在不同机组运行工况下降低汽轮机发电热耗率.通常认为汽轮机喷嘴调节方式有利于机组低负荷运行，因此大部分机组汽轮机均采用喷嘴调节方式.对此，以2台超（超）临界600 MW机组为例，根据蒸汽在汽轮机内的过程损失特点，结合试验数据对汽轮机在滑压运行方式下采用不同调节方式的节能效果进行对比分析.结果表明：对于600 MW及以上的大型机组汽轮机采用滑压运行方式时，在不同负荷下汽轮机采用节流调节方式较喷嘴调节方式高压缸效率提高4．36％~5．50％，热耗率降低130~160 kJ/（kW？h），在低负荷下高压缸效率增加更明显，热耗率降低幅度更大；喷嘴调节仅适用于定压运行方式或小型汽轮机.

汽机调节阀开度差与轴瓦温度及油膜压力之间关系特性试验

介绍了华能汕头电厂汽机调节阀开度差与 1号轴瓦温度及油膜压力之间关系特性试验 ,论述了该汽机调节阀开度差与轴瓦温度及油膜压力之间的变化规律 ,以实例说明应用此规律解决汽机轴瓦温度高的问题。