2×300 MW燃煤发电机组一次调频的优化控制

本文以重庆电网公司提出的一次调频考核“两项细则”为依据,详细分析了机组一次调频的响应特性和机组原有的一次调频控制方案,结合公司汽轮机高压调节阀的流量特性及机组正常运行时的滑压曲线,按照既要最大限度满足“两项细则”考核的要求,又要保证机组安全稳定运行的原则,提出了一次调频优化的具体方案。该方案优化了一次调频动作判断、一次调频动作指令、一次调频动作对主蒸汽压力的影响、一次调频与AGC反向、调节阀特性曲线的重叠度等,解决了以往一次调频考核电量较多、工况适应性差、汽轮机调速系统运行不稳定的问题,一次调频月合格率由75%左右提升到了95%以上。

利用蒸汽超覆作用提高注蒸汽开发效果

利用解析解方法及数值模拟方法,对辽河油田洼38块特稠油油藏注蒸汽开发的热能分布进行了分析,并对有效利用蒸汽及提高注热效果进行了研究。优选出了合理的注采井段,确定了蒸汽的注入方式。综合分析表明,连续注蒸汽的开采方式适合该油藏,下注上采的线性驱动开采方式可以有效地利用蒸汽超覆作用,提高蒸汽的波及体积,进而提高多轮次吞吐阶段油藏的采收率。

稠油油藏氮气辅助蒸汽驱室内实验

针对稠油油藏蒸汽驱进入开发中后期高温蒸汽超覆现象严重、开发效果变差的问题,依据蒸汽驱物理模拟相似准则,利用高温高压二维比例物理模型,开展了单纯蒸汽驱和氮气辅助蒸汽驱物理模拟实验。通过实验直观分析了蒸汽超覆温度场特征,探讨了氮气对蒸汽波及效率、驱替效率和热损失的影响。实验结果表明:单纯蒸汽驱时,蒸汽波及范围主要集中在油层顶部,剩余油主要集中在油层底部,蒸汽波及效率57.3%;注氮气后,蒸汽波及范围明显扩大,蒸汽超覆现象得到抑制,蒸汽波及效率65.8%,比单纯蒸汽驱提高了8.5百分点,而驱替效率提高了1.5百分点,氮气提高波及效率是蒸汽驱增产的主要因素。氮气辅助蒸汽驱能够有效降低生产井含水率,较单纯蒸汽驱可提高采收率6.7百分点;氮气辅助蒸汽驱降低了蒸汽热损失,较单纯蒸汽驱热损失降低了1.6×10^4 J。

蒸汽辅助重力泄油超覆机理研究

如何控制蒸汽腔变化,充分利用蒸汽超覆作用扩大蒸汽波及区域,极大程度地发挥重力对热流体的泄流作用,是蒸汽辅助重力泄油蒸汽超覆机理研究的技术关键。结合中深层巨厚砂岩稠油油藏特点,及直平组合立体开发井组结构,推广应用蒸汽超覆理论,简化蒸汽超覆系数。根据考虑重力超覆的稠油热采两区模型,建立了考虑蒸汽超覆的地层热效率计算模型,分析蒸汽超覆对地层热效率的影响。运用数值绘图软件,直观展示液相等压面及蒸汽相前缘变化趋势,合理解释蒸汽前缘滞后现象。通过分析注采参数、油藏参数、井网结构参数等对液相等压面、蒸汽相前缘变化的影响规律,探索如何利用蒸汽超覆及控制蒸汽腔变化的方法,为蒸汽辅助重力泄油的高效开发提供理论依据。

汽轮机流量特性试验原理及偏差、要点分析

基于汽轮机原理,对现场汽轮机流量特性试验原理以及偏差、要点进行了分析和总结。认为汽轮机流量特性配汽计算只是一个对汽轮机"实际流量-阀位开度"进行标记、映射、还原的过程,而非严格意义上的汽轮机配汽端流动特性的变工况计算。分析、阐述了直接法和间接法两种配汽函数组态模式能达到的理论精度和偏差控制方法,列举了汽轮机流量特性数据整理、应用以及重叠度整定等具体过程的相关要点。

稠油油藏选择性射孔抑制蒸汽超覆三维物理模拟与优化

注蒸汽是开发稠油油藏的有效手段,由于蒸汽与原油之间存在密度差异,蒸汽超覆现象普遍存在。为此,利用三维物理模拟实验,直观描述稠油油藏蒸汽超覆特征,分析注蒸汽开发过程中不同射孔方式下压力、温度场和产液量变化。实验结果表明:注汽井全井段射孔时,蒸汽波及范围主要集中在油层上部,随着注汽时间增加,蒸汽波及到油层中部,剩余油主要集中于油层下部;而注汽井选择性射孔时,油层上下温差减小,油层下部吸汽量明显增加,动用程度和油藏采收率提高。在此基础上,利用数值模拟方法,对注采井选择性射孔方案进行优化,结果表明,注采井选择性射孔能够有效抑制蒸汽超覆,注汽井射开油层下部1/3、生产井射开油层下部1/2~2/3开发效果较好。

汽轮机组调节系统的重叠度与节流损失

以实际运行机组为模型 ,分析了影响 12 5MW汽轮机组调速汽门节流损失的诸多因素 ,讨论了阀点位置、预启阀、门杆热膨胀等因素对调节汽门重叠度的影响 ,通过计算确定了机组调节汽门重叠度的合理取值 ,并进行机组配汽特性和调节汽门节流损失的试验、分析及数据处理 ,在此基础上对机组调节汽门实施了改造

600 MW超临界汽轮机中低负荷配汽优化研究

以某600 MW超临界汽轮机为研究对象,分析了复合调节存在的节能潜力,通过试验确定各高压调门的流量特性,分析了高压调门不同阀序运行方式下的能耗特性及重叠度设定方法,并对高压调门开启顺序进行了优化。结果表明:优化后汽轮机中低负荷点500 MW、400 MW和330 MW工况下高压缸效率分别提升了1.53%、1.34%和1.42%,热耗率分别降低26.0 kJ/(kW·h)、23.2 kJ/(kW·h)和25.3 kJ/(kW·h)。

过载补汽节流配汽机组流量特性及重叠度试验研究

某超临界汽轮机组配汽机构采用带过载补汽节流配汽方式。在实际运行过程中,由于该机组的配汽函数偏离于汽轮机的实际流量特性,尤其是过载补汽阀与主调节阀之间未设置必要的重叠度,因而,使得该机组的AGC及一次调频特性均难以满足电网调频需求。经过现场汽轮机流量特性与重叠度的精细化调整,实现了该机组的进汽流量的精确控制,既提高了机网协调品质,又为机组安全高效运行起到了有效的指导作用;可为同类型机组流量特性整定工作以及调节阀重叠度设定提供参考。

汽轮机组滑压运行主汽压力的理论计算

结合喷嘴配汽汽轮机调节级的工作特点,在调节级变工况特性的基础上,阐述了汽轮机组滑压运行主汽压力的理论计算方法。并针对汽轮机变工况下调节级室温度变化和调节阀重叠度的影响,深入分析了滑压运行时主汽压力线的变化趋势,对提高调节级参数计算的精确度有一定的借鉴作用。

基于特征通流面积的汽轮机流量特性辨识方法

对于长期运行后的机组,经常出现汽轮机某些阀位区间负荷响应良好而某些阀位区间负荷响应不理想,究其原因为汽轮机调节阀组的流量特性发生偏离。为使汽轮机流量特性的设定与实际相匹配,本文通过对某660 MW机组汽轮机运行历史数据的挖掘和分析,结合其特征通流面积的特点,提出了一种新的流量特性曲线辨识方法。应用结果表明:该方法可有效辨识出汽轮机额定主蒸汽压力下的流量特性曲线;分段线性优化了流量管理函数;提高了顺序阀模式下汽轮机整体流量特性线性度;重新确定了阀间重叠度,为同类机组汽轮机的流量特性曲线辨识优化提供了参考。

汽机调门重叠度非线性引发有功功率振荡原因分析

针对机组运行过程中出现的发电机有功功率异常波动导致电网低频振荡现象进行了现场试验。通过在现场试验中再现发电机有功功率振荡现象,对机组参与一次调频过程中汽轮机阀门在不同运行区域对发电机有功输出的影响进行分析,发现引起发电机有功低频振荡的原因为汽轮机调门配汽方式不当造成了调门重叠度的呈非线性。调整调门配汽运行区域后发电机有功功率异常波动现象消除。提出了调门优化以提高重叠度线性度、负荷闭环控制方式退出、汽轮机调门工作区域与重叠度非线性区错开等防止发电机有功功率振荡的应对措施。

600MW汽轮机喷嘴配汽方式下阀门重叠度影响的研究

针对汽轮机组流量特性存在的问题,对汽轮机喷嘴配汽方式下阀门重叠度的影响进行了研究。通过理论计算与仿真实验相结合的方法,确定某600MW汽轮机组给定重叠度下阀门联合流量特性,分析了重叠度对调节级效率及级后压力的影响,探讨了调节阀重叠度的合理选取,并针对定压运行方式提出一种调节级效率快速建模方法,为喷嘴配汽方式汽轮机组运行优化提供指导。

考虑蒸汽超覆的蒸汽驱地层热损失率计算方法

以单位面积瞬时热损失速率及蒸汽前缘方程为基础,推导出考虑蒸汽超覆的地层热损失率的计算方法。研究认为,蒸汽超覆程度随形状因子的减小而加剧,形状因子(A RD)小于1时,蒸汽超覆程度随形状因子的变化相对较大,形状因子大于3时,超覆程度随形状因子的变化相对平缓;蒸汽超覆越严重,顶底盖层散热半径之比x越大,热损失率越大,当x小于4时,热损失率的变化幅度大,当x大于4时,热损失率的变化幅度小;注汽速度及油层厚度越小,热损失率越大。油田生产时应考虑蒸汽超覆现象对热损失率的影响,以便进行合理的配产配注。

基于蒸汽超覆的稠油蒸汽驱地层热效率计算模型

目前地层热效率评价方法主要基于活塞式驱替模型,忽略了蒸汽超覆的影响。通过对蒸汽受力及渗流速度分析,针对反九点注采井网,获得不同蒸汽前缘注采井间的蒸汽超覆程度。基于蒸汽超覆程度的分析,运用热平衡原理及瞬时热平衡理论推导出储层热效率评价模型,并利用拉普拉斯变换及Stehfest数值反演方法进行求解。研究表明:注汽早期阶段,蒸汽超覆程度较弱,蒸汽超覆对热效率影响很小;蒸汽驱中后期阶段,随着蒸汽腔的扩展,蒸汽超覆程度增加,蒸汽沿油层顶部驱替作用明显,蒸汽超覆对油藏热效率影响严重。

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。

北过蒸汽驱汽窜控制技术初探

为改善过渡带地区的开发效果,在北过三四条带开展了蒸汽驱现场试验。在试验区转注蒸汽1年后,整体未见增油效果,但部分油井采出液温度上升幅度较大,出现蒸汽突进的现象。分析其原因,主要是蒸汽及热水的窜进造成的。汽窜产生的原因主要有地层压力不均衡、注采井距差异、地层构造影响、储层非均质性和注汽操作不当等。此外,蒸汽干度过低、注入体系不易压缩还会造成热水窜。通过分析比较凝胶类高温调剖工艺、高温泡沫调剖工艺、双激发无机非金属调剖工艺、分层注汽工艺、动态调整控制技术等汽窜防治的主要措施,给出了不同汽驱阶段的优化措施。对试验区内两口采油井——北4-30-RB263井、北4-3-B63井进行了汽窜原因案例分析,并提出了解决对策。鉴于稀油油藏的井段长、小层多,井筒中蒸汽超覆严重,汽窜控制难度大,建议初期试验应采用高温调剖技术。

热采水平井加热半径计算新模型

根据水平井蒸汽吞吐与直井蒸汽吞吐在加热过程存在的差异,考虑蒸汽超覆、水平段长度等因素对加热半径的影响,以实际油田的一口蒸汽吞吐水平井为例,将加热过程分为无热损失、单边热损失和双边热损失等3个阶段,并利用热平衡原理推导出了注热过程和焖井过程的加热半径计算新模型。以渤海油田某热采典型水平井为例,利用本文新模型和CMG软件计算了其加热半径,进而利用Joshi公式预测了其初期产能,并与实际生产数据进行了对比。结果表明,本文模型计算结果与数值模拟结果及现场实际数据较为吻合。新模型具有水平井特征明显、求解方便的特点,可以为海上稠油热采的方案设计和效果评价等提供一定的指导。

哈汽200 MW汽轮机配汽机构改造的技术分析

通过对哈汽200 MW机组在120 MW负荷点和200 MW负荷点产生的节流损失分析,发现在这两负荷点阀门的重叠度过大,因而造成过大的节流损失。针对这一问题,对配汽机构进行了改造,合理地减少第一、第二组的喷嘴数,提高1号、2号调节阀后压力,从而减少节流损失。

1000MW超超临界汽轮机配汽方式优化

广东大唐国际潮州发电厂第一期扩建2×1000 MW超超临界汽轮机参与电网调峰后,机组在设计配汽方式下存在进汽节流损失大、高调门重叠度设置不合理、进汽参数低导致循环热效率低等问题,为此,进行配汽方式优化分析,提出了配汽优化改造应注意的事项及其方案,并在4号机组上成功实施,取得了较好的节能效果。