On the Thermo Economical Optimization of Feed Water Heaters in Thermal Power Plants

A thermoeconomic optimization analysis is presented yielding simple algebraic formulae for estimating the optimum number of feed water heater and optimal area distribution among the feed water heaters for thermal power plants. The P1-P2 method is used in the present study, together with the thermoeconomic analyses of feed water heaters.

某核电厂低压给水加热器隔离问题分析及处理

某核电厂发生低压给水加热器隔离问题,对隔离问题进行了原因分析,确定疏水不畅为隔离问题发生的主因。根据现场设备管道的实际情况,制定切实可行的处理方案,增加了延时滤波、调整加热器隔离液位、增设危急疏水管等,经过实际调试及运行验证,证明了处理措施的有效性。

渣油加氢装置反应进料加热炉创新设计总结

介绍了将“底烧式梯形加热炉”成套专利技术首次应用于渣油加氢装置反应进料加热炉的设计案例,并对该成套技术的设计实践情况进行了总结。梯形加热炉炉体结构与附墙燃烧技术结合,提高了辐射室炉膛上、下部烟气温度场和热强度场的均匀性,从而减小了辐射室上、下部的炉管表面热强度周向不均匀系数,降低了炉管表面热强度峰值,提高了炉管平均表面热强度,减少了高合金炉管用量,炉管内被加热的介质获得了稳定的温升梯度,减缓了被加热介质在炉管内裂解结焦的趋势。通过盘管布置方案、加热炉自动控制、炉体钢结构计算和烟囱结构等4个方面的优化创新设计,尤其是CO燃烧控制技术和密闭看火门的应用,可以将炉膛氧体积分数从3.0%降低到1.5%左右,提高了热效率,增强了加热炉的安全运行能力,达到了节能减排、长周期运行的目的。

锅炉给水加热器腐蚀泄漏原因分析及防范措施

锅炉给水加热器产生腐蚀泄漏会严重危害其正常运行,甚至威胁操作人员的人身安全,给重大生产事故的发生埋下隐患。文章对给水加热器腐蚀现象形成的原因进行了分析,发现主要是溶解氧腐蚀、CO_(2)腐蚀以及垢下腐蚀的相互促进作用造成的腐蚀穿孔,并简要分析了腐蚀产生的危害以及后期相应的防范措施,为避免或减少设备再次腐蚀提供一定依据。

高压给水加热器爆管原因分析及处理对策

目前各火力发电机组普遍采用具有中间再热的回热循环,以提高锅炉、汽机整个机组的热经济性。高压给水加热器是回热系统的重要设备,由于设计、安装、检修和运行等方面原因,造成高加泄漏率很高。本文通过对两台2.5MW机组高压给水加热器管系的轴向应力和热应力分析,提出了控制好高压给水加热器启停及运行时的温度变化观点,解决了高压给水加热器泄漏频繁的问题。

1000MW二次再热机组高压给水系统优化研究

1000 MW二次再热机组的给水系统是整个发电系统流程中最为关键的环节,而给水泵和高压加热器作为高压给水系统中最为重要的设备,其配置的可靠性和运行的经济性对整个电厂的生产和效益显得十分重要。本文通过分析国内1000 MW二次再热机组的给水泵配置和高压加热器系统的配置方案现状,从设备运行的可靠性、经济性和设备的布置方案角度进行综合技术经济比较,推荐在1000 MW二次再热机组的高压给水系统中采用1×100%容量汽动给水泵组,汽动给水泵组同轴布置在主厂房的中间层,双列U形管高压加热器的给水系统优化方案。

核电高压给水加热器启动过程建模与仿真

为了研究金属材料的热惯性和温度变化速率对高压给水加热器启动过程的动态特性及能耗特性的影响,本文建立了基于两相非平衡模型的核电站高压给水加热器仿真模型。针对高压给水加热器的启动过程开展仿真研究,以抽汽阀门开度和给水焓值为入口扰动边界条件,分析了最大温度变化速率和正常温度变化速率下的启动过程动态特性。研究发现:高压给水加热器仿真模型完成启动后,壳侧压强、水位和给水出口温度等主要参数与设计值误差在1%以内;为了满足温度变化速率的限制,抽汽阀门开度变化率最快不能超过75.34%/h,正常变工况运行不得超过37.24%/h,对高压给水加热器的启动过程有重要指导意义。该仿真模型可以为高压给水加热器启动过程的调试和运行优化提供参考。

加热炉烟气流动及燃烧传热过程的数值模拟研究

采用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术对某装置加氢反应进料加热炉内烟气流动、燃烧传热过程进行了全尺寸的模拟和分析,揭示了加氢反应进料加热炉内烟气流动、燃烧传热过程的特性,分析对比了两种燃料气次级喷枪顶部开孔角度对加热炉内烟气流动、火焰形态、炉膛温度场、炉管表面热强度及热效率的影响。模拟计算结果表明:与10°结构相比,5.5°结构下的火焰高度更高,炉墙高温区域发生上移,相同位置炉管的吸热量更大,辐射炉管的整体热效率提高约2%。

300MW火电机组高加系统典型故障特征规律的仿真研究

针对某300MW火电机组的大旁路布置U型管管板式高压加热器系统,借助电站全工况、全范围真机的真实模型环境,通过详细的故障仿真实验,深入地分析、总结了高加管系泄漏和进出水室短路两类故障的特征参数变化规律。由于充分考虑了各高加间的相互影响以及高加系统与机组其它热力系统间耦合引起的系统效应,因此得到的高加系统故障特征规律与现有文献相比更加可靠,真实,弥补了现有高加故障知识库的不足。

基于非线性模型的电加热温度控制器的设计

电加热炉具有非线性、时变、滞后、不对称等特点。控制对象的复杂性,导致对它的控制有一定的难度。本文根据电加热温度控制系统的全功率升温/自然降温特性曲线,提出一种非线性数学模型。基于该模型的特性,针对多段程序控制升温系统,讨论了控制器结构,设计了前馈控制器和PID控制器,分析了控制器参数与模型参数之间的内在联系。根据实际的电加热温度控制系统,计算出了具体的控制参数,实现了精确控制。通过实验,验证了模型建立的有效性和控制器设计的优越性。

加热单元凝结水流量平衡方程及其应用

提出了加热单元凝结水流量平衡方程,能够处理具有多股辅助流量的流量计算问题。加热单元的凝结水总流量等于加热单元各股输出流量单独存在时凝结水流量代数和。根据加热单元凝结水流量平衡方程,导出了用凝结水流量核算给水流量的通用方法,可灵活考虑加热单元的各种辅助汽水过程对给水流量的影响,该方法简捷、实用,无需迭代。通过例子进行了验证。根据单元凝结水流量叠加原理,导出了循环函数法中锅炉进水系数计算通式,简化了循环函数法。在循环函数法中,辅助循环中的最低压力加热单元可分解为一个正向单元和一个逆向单元,揭示了循环函数法的本质。

液压胀管技术的应用

阐述某公司在定型产品中应用液压胀管的试验与实践 ,并与过去采用的机械胀管方法进行了比较 。

超(超)临界机组高压加热器疏水加氧处理的研究

为规避给水高浓度加氧处理(高氧处理)可能出现的促进过热器、再热器奥氏体钢氧化皮集中剥落的风险,一些电厂给水采用低浓度加氧处理(低氧处理),而给水低氧处理无法解决高压加热器疏水系统的腐蚀问题。为此研究了"给水低氧处理+高压加热器疏水单独加氧处理"的全保护加氧处理工艺,并将此工艺用于某660 MW超超临界机组。研究结果表明:全保护加氧处理工艺可以兼顾解决水汽系统的腐蚀问题及规避高氧处理潜在风险;高压加热器疏水加氧能够快速显著降低铁腐蚀产物含量,尤其是悬浮铁含量,加氧运行后高加疏水铁质量浓度<1μg/L;空气是高加疏水加氧最为安全的介质,对水汽品质(氢电导率、pH值等)的影响可忽略不计。

火电机组高压给水加热器动态过程的数值分析

通过对高压加热器的动态数值仿真计算,分析了高压加热器泄漏和汽轮机负荷增大对高压加热器的特征参数,如给水出口温度、抽汽管道压损、疏水温度和疏水水位的影响,以及在疏水水位相同时、不同运行状态下的高压加热器各特征参数的差异;分析了高压加热器泄漏和汽轮机负荷增大对高压加热器给水管热应力的影响。结果表明:单纯凭借疏水水位的升高不能判定高压加热器是否发生泄漏,需要根据其他特征参数的变化来判断引起疏水水位的升高的是否是由泄漏引起的。

高压给水加热器泄漏的动态仿真与故障特征提取

通过对高压加热器的动态数值仿真计算,分析了高压加热器泄漏时对其运行参数,如给水出口温度、抽汽管道压损、疏水温度以及疏水水位的影响,并由此提取了表征高压加热器泄漏时的故障特征量,为完善建立高压加热器故障知识库并对其进行泄漏故障的早期诊断奠定了基础。

改进型低氧处理精确加氧技术在超超临界机组的应用

为防止给水系统、高压加热器疏水系统流动加速腐蚀,超(超)临界机组采用加氧处理技术很有必要。为减少对过热器、再热器氧化皮问题的担心,研发出适当降低给水p H值、精确控制加氧量的改进型低氧处理技术。相比以往的低氧处理方法,该技术能够提高凝结水精处理系统的经济性,防止高压加热器汽侧腐蚀和降低疏水含铁量,同样不额外增加蒸汽中的氧量,消除传统加氧工况对氧化皮剥落的影响,并兼有加氧处理的其他优点。所研发的改进型低氧处理技术在1 000 MW超超临界机组上应用效果良好,起到了对汽水系统全程保护的作用。

国产300MW机组低压加热器疏水系统连接方式的改进

解决国产300MW机组给水低压加热器疏水系统存在的问题,将原设计为疏水逐级自流与疏水泵相结合的连接方式,以疏水逐级自流与外置式疏水冷却器相结合的方式来取代,不仅计算热经济性相当,而且因取消了转动设备疏水泵,提高了系统实际运行的经济性和安全性。

汽轮机回热系统加热器给水焓升优化分配方法对比分析

以火电机组热力系统为研究对象,通过分析现有各种典型焓升分配方法,得出了各种方法存在的问题。并结合国内某汽轮机回热系统,对给水焓升分配进行了计算对比,为今后进一步研究加热器焓升最优分配问题奠定了基础。

提升大型火电机组出力应对电网峰值负荷的分析

针对大型火电机组调峰问题,提出一种通过解列高压加热器、增加机组发电功率以应对电网短时峰值负荷的调峰方式。以典型600 MW等级燃煤汽轮发电机组为例,基于热力平衡原理,计算分析解列高压加热器以快速提升机组发电功率的技术、经济与安全性。计算结果表明:最高级高压加热器解列后,汽轮机蒸汽流通量加大,发电机组输出功率增加,机组净效率下降,供电标准煤耗增加。此种调峰方式锅炉输出的蒸汽流量与参数不变,不影响锅炉工质承压管道的安全;但燃煤量增加,增加了结渣风险,且要求减温水调节有一定的裕度。与采用备用机组等其他传统调峰比较,虽然短时降低了机组的经济性,但具有无需设备改造、负荷提升迅速、减少电网储备容量,节约电站建设投资等优点。

1000MW机组加热器端差能耗敏度分析

以东汽1 000 MW汽轮机组为研究对象,采用汽轮机组定功率变工况计算方法,对汽轮机各回热加热器在THA、70%THA滑压、50%THA滑压、40%THA滑压工况进行敏度分析,可求得各种工况下回热加热器出口端差(TTD)和疏水端差(DTTD)对汽轮机热耗、发电煤耗和供电煤耗的影响,从而指导机组的节能诊断和经济运行。