燃气热水器最小负荷匹配性试验研究

本文通过测试不同分段模式、不同风机转速条件下不同负荷的烟气含量、热性能,观察不同测试条件下热交换器处是否产生冷凝水,选择合适的分段模式及其最小负荷,对燃烧器热水器产品开发过程中不同分段模式条件下最小负荷的确定具有参考意义。

供热改造机组最低发电负荷的确定

以某330 MW供热改造机组为例,通过分析机组热负荷与电负荷的现有匹配方法,提出在保证机组运行安全的基础上,按照以热定电原则确定机组最低发电负荷的方法。介绍了利用能量平衡关系分别求取机组低压缸最小进汽量、凝结水流量、主蒸汽流量、供热抽汽量及最低发电负荷的计算过程。经计算不同供热抽汽量对应的最低发电负荷,整理后得出了机组供热抽汽量和最低发电负荷之间的函数关系。认为在某些参数确定的条件下,机组最低发电负荷与供热抽汽流量呈线性关系,并给出了关系曲线。该曲线充分考虑了机组的安全性,现场应用时只需确定机组抽汽量即可查出对应的最低发电负荷。

基于MST-改进PSO的电-气-热综合能源系统负荷恢复策略

以往故障恢复的研究大多集中在配电网方面且恢复目标仅为单一的负荷恢复量,未考虑资源成本以及能源消耗的环境保护成本等。对此,提出一种多侧协调优化的多目标负荷恢复策略,该方法不仅实现了网络的重构、较高等级负荷的优先恢复,还实现了系统运行成本最优。在系统发生故障后,分两阶段进行恢复:首先,使用最小生成树(minimum spanning tree,MST)对系统结构进行改造,实现系统网络的重构,形成可恢复负荷的最终区域;然后,综合考虑源侧资源购买成本、用户侧切负荷补偿成本以及碳排放环保成本等,构建优化目标函数,使用改进粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法对其进行求解,得到最终恢复方案。通过33节点配电网、14节点气网和6节点热网测试系统仿真,验证了该负荷恢复策略的有效性。

组合式力热动态载荷光学窗口的光学特性研究

针对在一定压差及温度梯度等复合环境下工作的大口径光学窗口,提出了一种由光学玻璃与亚克力板组成的光学窗口组合方案,并以热光学分析为基础,对光学窗口整体强度及热环境进行了理论分析计算,得出光学窗口玻璃最小厚度。利用有限元软件将压力场及轴向温度场映射至三维结构模型,计算得到直径为380 mm的光学窗口在不同玻璃厚度下力热耦合的面形变化及成像质量评价指标,并通过相应的环境性试验对仿真结果进行验证。实验结果表明:以K9光学玻璃为原材料的大口径光学窗口在此工作环境下的厚度不小于32.5 mm;当光学窗口厚度为35 mm时,其所受热力学影响可以忽略。因此,35 mm的大口径组合式光学窗口既能满足强度要求,又能满足多光谱相机成像质量要求,为该类窗口的设计提供了依据。

燃气机组热调峰性能及经济性分析

通常,许多燃气热电机组采用低压缸空载供热改造以保障冬季供热。为分析在有限天然气量、不同背压下低压缸空载的供热性能,以某燃气-蒸汽联合循环直接空冷机组为例,通过计算不同背压下低压缸的最小进汽量,确定空载供热的安全调节范围;并建立包含供热量、低压缸功量、冷源损失及辅助设备耗电量的能量系统㶲分析模型,评价低压缸空载工况的供热经济性。结果表明,降低背压有利于增加燃气机组的最大供热出力、低电负荷下的热调峰能力及低压缸能量系统的㶲效率。

配套新能源建设的煤电灵活性改造研究

以内蒙古区域某660MW超临界燃煤机组为例,介绍了为实现配套新能源建设的煤电机组灵活性改造项目研究。通过最低稳燃负荷试验,确定最低稳燃负荷为198MW(30%额定负荷)。在198MW负荷测试脱硝系统入口烟温,统计330MW、264MW、198MW负荷抽汽温度,试验结果表明:脱硝系统入口烟温最低值为270℃,烟温偏低、低负荷下低压缸存在鼓风现象、低负荷给水流量测量误差大、低负荷部分控制系统功能无法投入自动等。针对上述问题提出了灵活性改造方案,主要包括锅炉、汽轮机和热控三部分。锅炉部分主要是宽负荷脱硝改造、空预器防硫酸氢铵堵塞改造、引风机动叶密封改造、水平烟道吹灰器改造等;汽轮机部分主要是低压缸温度监测系统改造、空冷岛温度监测系统改造、空冷岛部分冷却风机加装自动封堵装置等;热控部分主要是给水流量测量装置改造、低负荷控制系统逻辑优化等。结果表明,灵活性改造完成后可以实现198MW至BMCR工况不同负荷下脱硝系统入口烟温达到300℃及以上、脱硝系统可以连续投运,空预器硫酸氢铵不跨层沉积、有效解决空预器硫酸氢铵堵塞问题,引风机动叶密封风量充足、解决动叶卡涩问题,吹灰器可以覆盖水平烟道部位、解决锅炉存在的积灰、塌灰等问题,可以监视汽轮机鼓风态流场特性的温度变化情况,实现空冷岛防冻预警、优化空冷岛运行方式。通过灵活性改造最低稳燃负荷由50%额定负荷降至30%额定负荷,新增132MW深度调峰调节能力,配套的新能源规模为风电150MW、光伏50MW。并进行了财务评价,灵活性改造项目和配套新能源项目资本金内部收益率为9.78%,效益显著。按火电灵活性改造新增调节能力配套建设新能源在投资收益上是可行的,新能源资源丰富的区域可以考虑推广该方法。

660 MW煤电机组多能互补灵活性改造研究

以新疆某660 MW超临界发电机组为例,介绍为实现新能源配套建设而进行的火电机组柔性改造项目,进行最低稳燃负荷试验,针对现存问题提出灵活性改造方案,设计配套新能源方案并进行财务评价。结果显示:机组最低稳燃负荷为132 MW (20%额定负荷),机组存在脱硝装置入口烟温低、空预器硫酸氢氨跨层凝结、运行氧量大、氨逃逸率高、汽轮机末级叶片水蚀、AGC自动无法投入等问题。灵活性改造过程中,对锅炉部分、汽轮机部分、热控部分等进行优化。灵活性改造完成后,机组运行状况良好,最低稳燃负荷由40%额定负荷降至20%额定负荷,新增132 MW深度调峰调节能力,配套的新能源规模为风电158.4 MW、光伏39.6 MW。灵活性改造项目和配套新能源项目的资本金内部收益率为9.84%。新能源资源丰富的区域可以考虑推广该方法以大力推进火电灵活性改造工作。

火电机组深度调峰能力验证试验探讨

火电机组深度调峰是全面消纳新能源发电和构建新型电力系统的重要组成部分。火电机组深度调峰能力试验是验证机组是否具备相应调峰能力的重要手段。以630 MW超临界机组为例,从机组最小技术出力的安全性、CCS(Coordination Control System,协调控制系统)变负荷和一次调频性能三方面开展验证试验。试验结果表明,机组在30%额定负荷(Pe)下,锅炉、汽机及其辅机安全稳定运行且环保指标达标;30%Pe~40%Pe下,CCS升降负荷速率分别为每分钟1.04%Pe和每分钟0.53%Pe,AGC(Automatic Generation Control,自动发电控制)和一次调频性能均满足规定的要求。

基于拟动力学的航空发动机主轴球轴承热弹流润滑分析

以航空发动机主轴球轴承高速高温重载典型工况为算例,基于轴承拟动力学分析,得到滚动体与套圈之间的微接触区运动和受力状态,分别用Hamrock-Dowson(H-D)拟合公式和翟文杰热修正公式计算了最小膜厚(MFT),同时结合热弹流润滑分析得到最小膜厚分布,对比了试验测试、H-D拟合、翟文杰热修正和热弹流润滑分析4种算法的最小膜厚,并根据膜厚比判定了轴承的弹流润滑状态.结果表明:H-D拟合和翟文杰热修正最小膜厚与试验测试结果相差较远,热弹流润滑分析结果与试验数据吻合性较好,误差10%以内;探讨了不同工况下的轴承弹流润滑性能.结果表明:存在径向载荷时,润滑膜整体压力增大,膜厚减小;随着转速增大,压力减小,膜厚增大,但是增大的趋势减缓.