基于柔性顺控的制粉系统一键启停控制技术在1000 MW超超临界火电机组的实践与应用

由于制粉系统风门、挡板的可靠性不高,火电机组在运行中执行器不到位或位置信号表征不当的问题时有发生,且存在制粉系统特性差异大、系统启停时燃烧控制不佳等问题,系统的一键启停技术没有得到很好应用,制粉系统启停时机往往由操作员自行判断,手动控制。根据某1000 MW机组制粉系统的设备状况及运行手动操作经验,对原有的顺控启停方案进行优化,分析了一键启停的难点,探讨制粉系统的柔性顺控技术,解决了模拟量与顺序控制结合的难题,同时对制粉系统自启停时机进行了探讨,运用柔性顺控技术实现了制粉系统的一键启停功能。应用表明,优化后的制粉系统一键启停技术大幅节约了启停时间,能够有效减轻操作员的劳动强度。

微油量气化燃烧直接煤粉燃烧系统在670t/h锅炉上的应用

阐述了微油量气化燃烧直接点燃煤粉系统的工作原理、系统构成,并重点介绍了微油量气化燃烧技术在200 MW机组锅炉上工业性应用研究及经济性分析。该系统燃烧性能稳定,能实现机组冷、热态启动及低负荷稳燃,节油效果明显,经济效益显著,完全达到了工业应用条件。

小油量气化燃烧直接点燃煤粉技术的研究应用

介绍了小油量气化燃烧直接点燃煤粉技术的原理、系统组成、控制策略及该技术在应用过程中运行与试验情况。运行与试验结果表明,该技术完全满足褐煤风扇磨直吹式制粉系统、烟煤中间储仓制粉系统锅炉启停以及低负荷稳燃过程中节约大量燃油的目的。

墙式燃烧锅炉磨煤机启停不投或少投油运行方式

直吹式墙式燃烧锅炉运行规程规定,日常磨煤机启停过程中对应燃烧器需无条件投点火油助燃。通过研究直吹式墙式燃烧锅炉磨煤机启停过程中煤粉气流的着火过程,分析对比启停磨煤机对应燃烧器与运行燃烧器煤粉气流着火前的吸热过程,提出在机组负荷高于某负荷点时直吹式墙式燃烧锅炉可以采用磨煤机启停不投或少投油方式。

600MW超临界机组制粉系统自启停功能设计与应用

以600 MW超临界机组制粉系统为例,介绍了制粉系统自启停的控制策略,设计了暖磨、启磨、停磨功能组,分析了各个功能组的技术难点,给出了各个功能组具体的控制流程,实现了制粉系统的自启停控制,系统的投运效果证明了控制策略的有效性和合理性。

330MW亚临界锅炉冷态启动及优化燃烧调整

介绍了锅炉无油冷态启动的实现过程,分析了等离子点火系统及MPS190中速磨煤机制粉系统在冷态和热态试运过程中出现的问题及处理办法。通过带负荷后的燃烧调整,锅炉在试运期间实现了高效、安全、稳定运行。在整个启动调试期间,实现了无油冷热态启动、吹管、甩负荷、低负荷稳燃和滑停等关键环节,节省了大量燃油,具有良好的经济和社会效益。

分级分布式锅炉风粉在线控制系统

介绍研制的分级分布式控制模型实现锅炉风粉在线控制,该模型与其他控制系统协调统一。其基本原理是保证煤粉总量稳定的前提下,实现一次风速、二次风速、煤粉质量浓度的均衡控制。机组在100～220MW负荷范围内实现了第3、4层给粉机自启停。

煤层气井多相流条件下不同粒径煤粉启动-运移规律

为系统研究煤层气井中多相流条件下煤粉启动-运移规律,以捞砂煤粉为研究对象,通过控制不同相流(液固两相、气液固三相)控制煤粉产出,开展多相流条件下不同粒径(小于0.075 mm、0.075~0.25 mm、0.25~0.85 mm、大于0.85 mm)煤粉启动-运移试验模拟,分析流量、压差、管道倾角、粒度等因素对煤粉启动-运移的影响。研究结果表明:液固两相流下,随着液体流量逐渐增大,煤粉由静止状态向滑动-间歇滚动-滚动-层移-层移+悬移-悬移状态逐渐过渡。煤粉粒径越小,管道倾斜角度越小,启动流量越低;流量与压差呈现很好的线性关系,并受管道倾角影响;煤粉的粒径和管道倾角对煤粉的启动-运移难易程度具有重要影响,但二者的影响较为复杂,不同粒径煤粉的启动-运移流量与管道倾角之间并非简单的线性关系;不同角度下煤粉颗粒粒径(除大于0.85 mm大颗粒煤粉外)与启动流量关系可用一次线性关系表征,同时方程也可用于预测特定管道倾角下不同粒径煤粉对应的启动流量。气液固三相流下,煤粉启动-运移主要控制因素为流型,而流型受气液流量比和管道倾角影响,主要包括气泡流、塞状流、分层流、波状流、弹状流等流型,各流型携粉运移能力为气驱水分层流>弹状流>塞状流>气泡流>分层流;随气液流量比增大,压差先快速减小再趋于平缓,最终微弱反弹,管道倾斜角度越小,压差下降越快。

墙式燃烧锅炉磨煤机起停过程实施节油技术的试验研究

介绍了华能丹东电厂350MW机组墙式燃烧锅炉磨煤机起停过程节油试验结果,简要分析了锅炉燃烧器布置方式及磨煤机起停方式对节油的影响。试验结果表明:2台锅炉在各种日常磨煤机起停方式及其对应负荷下可安全实现无助燃油起停,节油率达100%;燃烧器布置方式对实施节油有利,燃煤着火性能优异以及锅炉稳燃能力强等是实施节油的重要保证。

一种火电厂磨煤机出力优化算法研究

针对超超临界机组频繁变负荷情况下磨煤机的出力变化问题,根据磨煤机特性约束条件,提出了一种结合改进的粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法的磨煤机出力优化数学模型,解决PSO算法容易过早收敛和陷入局部最优的问题。计算机仿真结果显示,所得机启停组合方式基本能满足机组运行对磨煤机出力的要求,大大降低了磨煤机低出力情况下的运行能耗,提高了磨煤机的效率,降低厂用电电耗。

锅炉磨煤机启停不投油的试验分析

针对火电厂磨煤机启停时锅炉需投油助燃,增加发电成本的问题,华能大坝电厂对现有的磨煤机启停规程进行调整,对4台锅炉的磨煤机在设定条件下进行了启停不投油试验,确定了磨煤机启停时对应的燃烧器不投助燃油的锅炉运行条件。应用结果表明:实施磨煤机启停燃烧器不投油技术后,大坝电厂4台机组2014年至少节约燃油575 t,约合人民币413万多元,经济效益非常显著。

锅炉高负荷阶段不投油启停磨煤机的试验研究

为节约锅炉高负荷阶段启停磨煤机所耗的燃油,提出了不投油启停磨煤机的设想。经过不同磨煤机运行组合方式下炉膛温度的摸底测量,以及不同炉膛温度下煤粉气流温升的理论计算,成功完成了不同磨煤机运行组合工况下的磨煤机启停试验,即4台磨煤机运行时不投油启动第5台磨煤机、5台磨煤机运行时不投油停运1台磨煤机,有效减少了助燃用油。

超临界600MW等级机组起停能耗估算

通过对超临界600MW等级机组起停状态的调研与分析,得出600MW等级机组在冷态、温态、热态、极热态起动耗时分别为350、155、60、50min以上。以某台东锅-哈汽配置的超临界600 MW机组75%出力系数为基准,给出了机组起动消耗100t煤、100t汽、10t油折算成对全月和全年发电煤耗的影响量,并通过该单位影响量对机组各起、停状态下的能耗进行了分析估算。结果表明:该机组冷态、温态、热态单次起、停的能耗量按75%出力系数折算到对全月时发电煤耗的影响分别为3.30、1.4～1.9、1.10g/(kW.h),其厂用电率分别为0.08%、0.06%、0.014%;折算到全年时分别为0.28、0.12～0.16、0.09g/(kW.h),其厂用电率分别为0.007%、0.005%、0.001 2%。

“W”型火焰锅炉节油技术应用

为实现节能降耗,减少锅炉点火和助燃用油,根据某电厂"W"火焰锅炉燃烧系统的设计特点和运行耗油情况,经分析锅炉燃油消耗大的主要原因是:机组冷态启动燃油时间长,启停磨煤机及燃烧劣质煤助燃用油。在现有设备和技术基础上,提出并成功进行了机组冷态启动采用以煤代油方式进行升温升压,启停备用磨煤机不投油以及燃煤掺配掺烧试验研究。采用优化节油措施后,减少了大量燃油消耗,具有推广价值和明显经济效益。

交流等离子点火方法在600MW贫煤机组的应用

针对直流等离子点火技术存在电极寿命短和煤种适应性差的问题,提出了交流等离子点火方法.首先介绍了交流等离子的拉弧原理和技术优势,并给出了交流等离子点火燃烧器的设计结构.然后实验研究了交流等离子电弧功率、煤粉浓度、一次风速、周界风量等影响煤粉着火效果的主要因素,并分析了锅炉启动过程中飞灰含碳量的变化趋势.实验结果表明,交流等离子点火方法有较大的煤粉浓度适应范围,且煤粉浓度对火焰的影响主要体现在煤粉着火的中后期;一次风速存在一个最佳范围;周界风对冷却燃烧器喷口具有明显的作用,且周界风量还能提供煤粉着火后所需的部分氧量;交流等离子发生器电弧功率是影响煤粉火焰温度的最重要因素.研究结果证明了交流等离子点火方法能够在600 MW机组成功点燃贫煤.

伊犁煤4.0 MPa碎煤加压气化炉开车操作优化研究

为提高伊犁煤碎煤加压气化炉开车操作的安全性、经济性和设备可靠性,依据固定床加压气化炉结构特征,基于伊犁煤质,从气密试验介质、气化炉辅助构件、炉篦结构及材质、操作流程等方面,探索研究优化气化炉开车操作的途径。结果表明,采用不同压力等级的中低压氮气替代自产煤气作为气密试验介质,可降低气化炉开车过程泄漏的安全风险;通过改造波式套筒、增大气化炉上部粗煤气通道空间,增加了气化炉蒸汽升温阶段的蒸汽流量;改造炉篦布气方式、选择合适材质,采用空气点火合格后快速转入切氧状态的方式可快速建立伊犁煤碎煤加压气化的灰床。此外,采用碎煤加压气化炉低压热紧新模式、增设开车过程中粗煤气氧气成分小于0.4%时煤锁气自动化控制由火炬切换至气柜对有效气回收等方法,可使伊犁煤应用碎煤加压气化炉开车时间大幅度缩减。对伊犁煤碎煤加压气化炉开车操作的优化,大幅度降低了开车能耗、提升了开车设备和工艺的安全性。

影响开工烧嘴燃烧状态的因素及国内外开工烧嘴的差别

分析了开工烧嘴损坏的原因和影响开工烧嘴火焰长度的主要原因;提出了改善开工烧嘴燃烧状态的办法;对比了国内外开工烧嘴的差别。

机组启停调峰与提高运行机组负荷率的经济性分析

以大唐韩城第二发电有限责任公司4台机组为研究对象,在整理不同机组启停费用和不同负荷工况下供电煤耗等数据的基础上,通过计算机仿真模拟,得出在不同负荷工况下的最优供电煤耗及机组开机方式,并对机组调峰停运时运行机组负荷率的提高所得到的供电煤耗降低收益与与机组启停成本进行比较分析,得出收益变化的调峰时间、调峰运行方式等边界条件,为科学决策调峰方式提供依据,在实际应用中具有重要的指导意义。

基于先进控制技术的煤磨自控系统的设计

针对水泥厂煤磨系统控制现状,在原常规控制基础上运用逻辑顺控、模型预测控制等先进控制技术,设计了煤磨系统一键启停、预测控制的自动控制系统。实际应用表明:煤磨系统自动化水平大幅提升,煤磨关键控制参数出磨温度和磨机压差更加平稳,控制品质得到显著提高,煤磨系统运行更加平稳。

壳牌粉煤加压气化装置运行中出现的问题及应对措施

分析了壳牌粉煤加压气化装置运行过程中所出现的问题,重点介绍了解决壳牌粉煤加压气化装置运行阶段所出现问题的措施,其不仅可以降低运行问题的发生率,而且还可以确保壳牌粉煤加压气化装置运行效率。通过对壳牌粉煤加压气化装置运行中出现的问题及应对策略进行分析和探究,以期为壳牌粉煤加压气化装置的正常运行提供保障,实现经济效益和社会效益的最大化。