BEST小汽轮机带小发电机运行控制策略研究与应用

为了满足火电机组启动运行的灵活性、高效性及经济性,将抽汽背压式汽轮机(BEST)小汽轮机带小发电机系统(简称BEST系统)应用于双机回热系统机组,根据BEST系统及机组启动方式,结合调试调整试验的启动运行历史过程及数据,进行BEST系统在多方式启动及运行的特性分析试验,优化现有控制逻辑,提出BEST小汽轮机带小发电机运行控制策略。避免了在BEST系统启动顺控、变流器启停顺控、BEST小汽轮机与变流器的无扰切换、燃煤机组辅机故障减负荷(RB)及甩负荷工况中BEST系统缺乏相应控制策略的问题,实现了BEST系统全过程无断点的运行控制。优化后BEST系统运行过程中重要参数保持安全稳定,该控制方法对具备BEST系统的同类型机组具有重要参考意义。

浅析1000MW二次再热塔式锅炉蒸汽吹灰系统设计

以1000MW超超临界二次再热塔式锅炉为例,对锅炉蒸汽吹灰系统进行了介绍,对吹灰器布置特点、汽源选择和管路系统的特点进行了介绍。

首台超临界再热型双抽背压机组甩100%负荷试验分析

汽轮发电机组甩负荷试验目的为测取甩负荷后最高飞升转速变化曲线,通过对调节系统的动态特性分析考核汽机数字电液调节系统(digital electro-hydraulic control system,DEH)在甩负荷时的控制性能,通过对中国首台套超临界双抽背压式汽轮机组甩100%负荷试验结果进行分析,提出了在甩100%负荷过程中关键的控制点,尤其是甩负荷过程中的旁路控制、燃料控制、主蒸汽压力控制、给水控制、转速控制等方面进行充分分析研究,并进行了100%甩负荷试验,最终实现了在甩全负荷工况下的供热,各参数均良好,对热网产生的波动很小,有效提高了事故工况下的保障供热能力。本机组甩负荷后,转速飞升最大值3113 r/min,动态超调量3.77%,实现了超临界再热型双抽背压机组100%甩负荷试验一次成功,也为超临界双抽背压机组供热稳定性提高了良好的技术支撑。

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。

二次再热超临界机组热力系统经济性定量分析方法

该文针对二次再热超临界机组采用了二次再热和高低压加热器回热抽汽均设有外置蒸汽冷却器进行过热度跨级利用的特点,基于等效热降理论,经过严格的理论分析和数学推导,得出了各加热器名义和真实抽汽等效热降及抽汽效率的计算方法,给出了二次再热超临界机组热力系统经济性的局部定量分析法则,形成了一套完整的经济性定量计算方法。利用该模型仅用3个公式即可以方便、快捷、准确地计算出热力系统发生局部调整和变化时机组经济性指标的变化,为此类机组的经济性分析和节能诊断提 供了一种简捷、准确的定量方法。并通过实例计算验证了该模型的可行性和准确性。

二次再热超超临界机组动态特性分析及控制策略验证

为了二次再热超超临界机组控制策略的制定和实际机组调试运行提供参考数据和预测,以莱芜1000MW二次再热超超临界机组为研究对象,采用工业过程软件apros作为仿真支撑平台开发工程分析模型,对动态特性进行试验分析并验证其主要控制策略。结果显示:二次再热超超临界机组风、煤、给水阶跃扰动,主要参数变化趋势与一次再热超超临界机组基本相同,但二次再热汽温惯性加大致控制难度增加。二次再热超超临界机组控制的关键仍然是控制煤水比和风煤比,过热汽温采取煤水比控制+二级喷水减温方式,一、二次再热汽温采取烟气再循环++烟气挡板+再热器事故喷水减温方式;在2%变负荷率以下均可以控制在合理范围内,从而满足机组安全、稳定、高效运行的需要。

超超临界二次再热发电机组热经济性分析

在一次再热机组的主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度保持不变的基础上,采用二次再热可降低汽轮机的热耗率,提高机组效率。以某参数为26.25MPa/600℃/600℃/600℃超超临界1 000MW机组为例,对其进行一次再热与二次再热循环下的各热经济指标对比发现,1 000 MW负荷工况下,二次再热机组汽轮机热耗率比一次再热机组热耗率降低了92kJ/(kW·h),供电煤耗率降低了3.47g/(kW·h),机组净效率提高了0.57%。

1000MW高超超临界二次再热系统优化

目前高效清洁的燃煤发电越来越受到高度重视。文中以1000MW常规超超临界二次再热机组为基础,提出一种蒸汽参数为35MPa/600/610/610的1000MW高超超临界二次再热机组的热力系统方案,通过计算比较1000MW高超超临界二次再热机组的热力系统比常规超超临界二次再热机组,热效率提高0.92%。针对该机组回热抽汽过热度高,在传热过程中损失大,提出2种方案:采用外置式蒸汽冷却器系统和采用回热式汽轮机系统,对2种方案进行研究比较。结果表明:外置式蒸汽冷却器系统和回热式汽轮机系统比高超超临界二次再热机组发电效率增加0.34%和1.87%。采用回热式汽轮机系统最高发电效率能到达48.84%,节能效果显著。

超超临界二次再热机组的发展

在不提高当前超超临界机组参数的情形下,采用二次再热技术是提高机组效率、减少二氧化碳和氮氧化物等燃烧污染物排放的重要途径之一。对国外超超临界二次再热技术的发展状况进行了综述,详细介绍了我国正在建设的二次再热机组的基本情况,探讨了二次再热关键技术难点及研究热点,旨在推动我国二次再热技术的研究工作。

超超临界二次再热机组高温受热面S30432钢微观组织分析

针对某超超临界二次再热机组锅炉高温受热面用S30432奥氏体不锈钢(S30432钢)服役约6 200 h后组织性能变化,采用扫描电镜、X射线能谱分析仪、透射电镜等,观察该锅炉高压再热器、末级过热器和低压再热器管样运行后氧化层的表面形貌和元素分布特征,并对晶内、晶界析出相和位错组态进行分析对比。结果表明:运行后各部件组织稳定性较好,试样表面有致密的Cr_2O_3生成,厚度约200~400 nm;晶内有大量细小的ε-Cu相和Nb C(N)颗粒析出,分别约为10~20 nm和50 nm,在晶内均匀分布,能有效钉扎位错;晶界及三叉晶界处有颗粒状的M23C6不连续分布,尺寸在100~400 nm;高压再热器管由于服役温度较高,析出相的平均尺寸略大于其他试样。

超超临界二次再热机组塔式锅炉再热器管壁温度优化调整试验

在再热器管壁不超温的前提下提升再热蒸汽温度是当前的一项重大课题。本文以1 000 MW二次再热机组塔式锅炉为研究对象,阐述了在提升再热蒸汽温度的同时保证管壁不超温的优化调整思路,即将2层再循环烟气水平摆角由对冲布置调整至下层再循环烟气水平摆角正切最大、上层正切居中,燃尽风水平摆角由无序布置调整至对冲布置,磨煤机组合运行方式由ABCDEF方式运行调整至ABCDE方式运行。优化调整后,额定负荷下,高/低压再热蒸汽温度由调整前的603.4℃/601.4℃提高至612.5℃/612.7℃,提升效果明显。但受限于管屏间吸热偏差,两侧管壁温度均存在低值,壁温最高点和最低点偏差改善并不明显。建议采取节流圈或受热面改造的办法,增加壁温低点的吸热量或降低壁温高点的吸热量。

1000MW二次再热火电机组管道热效率对系统热经济性的影响

以某1 000MW超超临界二次再热火电机组为研究对象,定量分析了系统管道的散热损失、厂用蒸汽系统损失及工质泄漏损失对单元机组热经济性的影响.结果表明:考虑全部损失时,管道热效率为97.394%,供电标准煤耗为271.935g/(kW·h).与无管道损失时相比,机组管道热效率降低2.606%,供电标准煤耗增加4.584g/(kW·h),说明在二次再热机组热经济性评价中应该考虑管道热效率.

百万等级超超临界二次再热机组整体经济性研究

本文对百万等级超超临界二次再热机组的整体经济性进行研究,通过对影响整体经济性的各个因素的分析,结合一次再热、二次再热机组实例,定量分析机组经济性的差别,并根据实例机组性能考核试验结果,对二次再热机组实际性能进行了评判。研究结果表明:已投产的百万等级超超临界二次再热机组,除二次再热热力循环本身及参数的优势外,还在回热系统设计、降低管道压损、烟气余热回收利用、提高锅炉热效率、降低厂用电率等方面采取了一系列优化措施,这些因素共同作用使百万等级二次再热机组供电煤耗率设计值较一次再热机组降低了约5.7%;采用二次再热、蒸汽参数提升和回热系统优化大幅降低了机组热耗率,是二次再热机组整体经济性提升的主要原因;国内已投产的百万等级超超临界二次再热机组整体经济性满足设计要求,达到了目前燃煤机组的最高水平。

1 000MW二次再热汽轮机启动步序及问题处理

根据国电泰州电厂二期工程调试的实际情况,介绍了上海汽轮机厂制造的1 000 MW双再热汽轮机启动运行的步序,就启动调试过程中存在的主要问题,如排汽温差大,暖机时间长,低压外缸温度高和双缸启动不成功进行分析和处理,对部分控制逻辑和包括蒸汽参数及调节汽门开度的启动参数进行优化,实现了机组高效节能运行和超低排放,对超超临界双再热汽轮机的启动试运具有一定的参考意义。

超超临界二次再热机组再热蒸汽温度模型辨识

二次再热机组锅炉再热蒸汽温度(再热汽温)动态特性与一次再热机组差异较大。本文基于由仿真支撑软件APROS和虚拟控制器VDCS搭建的超临界1 000 MW二次再热机组仿真平台,结合差分进化算法和广义损失函数,编制再热汽温模型辨识程序,对再热汽温系统进行扰动试验,得到100%和75%额定工况下烟气调节挡板开度、烟气再循环挡板开度以及再热器喷水阀开度扰动下的再热汽温传递函数模型。仿真结果表明,该再热汽温模型辨识精度高,且传递函数模型能很好地解释再热汽温在各扰动下的动态特性。

再热汽温为623℃的再热器管壁温度优化调整

本文以设计再热蒸汽温度为623℃的1台660 MW机组、1台1 000 MW机组和1台1 000 MW二次再热机组为研究对象,综合分析了造成再热蒸汽温度偏低的原因,并有针对性地进行了优化调整。优化后,再热蒸汽温度均有较大程度的提升,660 MW机组和1 000 MW一次再热机组再热蒸汽温度分别由调整前的609.0℃和599.8℃提高至618.0℃和619.8℃,1 000 MW二次再热机组高/低压高温再热蒸汽温度分别由调整前的603.4℃和601.4℃提高至612.5℃和612.7℃;同时,末级再热器管壁温度高低点的偏差也有所降低。该研究结果可为同类型机组再热器管壁温度的优化调整提供参考。

1000MW二次再热超超临界汽轮机组摩擦故障分析与处理

国电泰州电厂3号机组为1000 MW二次再热超超临界机组,机组调试期间超高压转子、高压转子和低压转子发生不稳定振动,振动不断爬升,严重影响机组的安全稳定运行。通过对振动数据的分析,指出摩擦故障是导致超高压转子、高压转子和低压转子不稳定振动的根本原因,现场分析故障原因,改变机组启动方式,并采取现场动平衡处理,处理后摩擦故障消除,机组稳定运行。

1000 MW超超临界二次再热燃煤发电示范工程总体设计方案

为促进节能减排,建设了国电泰州电厂二期工程作为1 000 MW超超临界二次再热燃煤发电机组的示范工程。结合国内现有燃煤发电机组技术水平,在比较分析国外二次再热机组的基础上,提出了示范工程总体方案所涉及的主机参数选择、主机选型、热力系统拟定、辅机选型以及大气污染物治理方案。示范工程投运以后,2台机组供电煤耗分别为266.57 g/(kW·h)和265.75 g/(kW·h),烟尘、SO_2和NO_x的排放浓度在标准状态下分别低于5 mg/m^3、35 mg/m^3和50 mg/m^3,为中国建设更加高效和清洁的火力发电厂起到重要的参考和示范意义。

1000MW超超临界二次再热塔式锅炉过热器超温分析与对策

二次再热技术以其较高的热效率受到越来越多的关注,我国目前投产的二次再热机组数量较少,启动运行经验较为缺乏。以华能集团莱芜电厂1 000MW超超临界二次再热塔式锅炉为研究对象,介绍了锅炉在启动、燃烧、受热面布置及汽温调节方面的技术特点,针对过热器大面积超温问题,分析原因并提出了解决办法。经过调试,锅炉主要技术指标达到或接近于设计值,机组运行稳定,性能可靠。

二次再热超临界机组热力系统循环吸热量计算

以常规热平衡方法和等效热降理论为基础,针对二次再热超临界机组热力系统高低压加热器均设置外置式蒸汽冷却器的特点,经过严格的数学推导,将等效热降理论应用于二次再热超临界机组热力系统循环吸热量计算的研究,并提出了适用于不同类型凝汽式机组的通用数学计算模型.经实例验证,该数学模型简捷、准确,为二次再热超临界机组和其他不同类型凝汽式机组热力系统热经济性的定量计算奠定了基础.