先进超超临界空冷汽轮发电机组高位布置技术及工程应用

提高燃煤发电机组效率是实现节能降碳的直接手段,700℃超超临界发电的工程应用受制于高温合金材料价格成本阻碍,有必要探索新布置、新结构、缩短高温蒸汽管道以降低工程造价。本文以锦界电厂三期为例,介绍了超超临界空冷汽轮发电机组高位布置技术取得的工程化创新实践。该工程实践表明,锦界电厂三期作为世界首例高位布置示范工程,主厂房采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,可有效降低整体重心、提高抗震性能,通过技术攻关有效保障主厂房结构、高温蒸汽管道和汽轮发电机组的安全性;与常规布置(运转层12.6~17 m标高)相比,高位布置(运转层65 m标高)主蒸汽、再热蒸汽管道分别可节省材料约34.2%、20.9%,空冷岛排汽管道可节省的材料达93%,还可以较设计值节省供电煤耗4.5~5.1 g/(kW·h),整体技术经济性显著提高;此外,项目投产后的运行监测数据显示,主厂房结构实时在线监测系统各参数均在安全阈值范围内,厂房结构、关键设备均处于安全状态。研究建议,加快发展清洁高效燃煤发电技术,统筹协调我国富煤缺水“三北”地区清洁高效先进空冷煤电机组应用高位布置技术,为未来700℃超超临界煤电机组建设节约高温蒸汽管道提供实践经验。

超超临界空冷机组的负荷受限原因分析

阐述超超临界燃煤空冷机组夏季运行时多因机组背压高而负荷受限,以案例分析两台燃煤空冷机组近年来负荷受限状况,机组受限因素,制定改进的措施和方法。

超超临界汽轮机部件冷却技术的研究

分析了超超临界汽轮机部件采用蒸汽冷却技术的重要性,介绍了超超临界汽轮机喷嘴室、高压转子、中压转子、低压转子和汽缸的冷却结构的设计特点。提出了超超临界汽轮机冷却结构设计的关键技术,内容包括冷却参数的选取、部件温度场和应力场的有限元计算分析以及冷却效果的测量和验证。采用蒸汽冷却技术,可以提高材料的使用等级,有利于延长超超临界汽轮机部件的设计寿命。

超(超)临界空冷机组冷端优化技术探讨

汽轮机冷端系统是火电厂重要辅助系统,需从节能和节水方面对其进行优化。通过对某电厂超临界600 MW空冷机组冷端优化的实例计算,表明超临界600 MW空冷机组最佳运行工况在净发电量最大的4号工况点附近。据此,提出了超超临界1 000 MW空冷机组冷端优化的方案。

玉环电厂超超临界1000MW汽轮机组快冷系统的应用

华能玉环电厂的超超临界1 000 MW汽轮机组故障时,为缩短停机冷却时间,采用快速冷却(快冷)系统。2号机组故障停机时,应用了快冷系统,缩短了10天检修工期。该厂4台机组在停机检修中累计投入快冷系统11次,都取得了较好的效果,节约了大量的检修工期。

超超临界燃煤机组T23钢水冷管的腐蚀行为浅析

随着超临界、超超临界机组参数的提高和热负荷的增大,其水冷管材料对水中离子的敏感性也越高,其与水中杂质离子的腐蚀行为直接关系到机组的安全运行。采用电化学方法研究了常温下模拟加氧工况溶液中,阴离子对1 000 MW超超临界燃煤机组水冷壁管材料(T23钢)腐蚀行为的影响。结果显示:在模拟加氧工况溶液中无论Cl-和SO2-4是否单独存在,Cl-和SO2-4均加速T23的腐蚀,且随Cl-和SO2-4浓度的增加,T23钢的腐蚀电流升高,腐蚀电位降低,阻抗值降低,腐蚀加速;当Cl-和SO2-4同时存在时,腐蚀比Cl-单独存在时更为严重,应严格控制给水中阴离子以保证机组安全运行。

超超临界机组发电机内冷却水运行中存在的问题及处理

对超超临界机组发电机运行时容易发生腐蚀和腐蚀产物沉积问题进行分析,提出了超超临界机组发电机内冷却水控制指标。研制出FNC-1型和FNC-2型发电机内冷却水处理装置,其分别适用于发电机定子冷却水和双水内冷水的处理。实际运行结果表明,该装置可真正起到防腐蚀和防沉积的作用。

超(超)临界空冷机组技术与经济性研究

阐述了超（超）临界空冷发电机组的参数选型和技术方案、空冷汽轮机的关键技术参数,并以2台600 MW超临界空冷电站作为研究对象,根据《2009中国电力行业年度发展报告》提供的有关数据,对超临界空冷电站的发电成本及其敏感因素进行分析测算.结果表明：目前国内已经具备了设计制造600~1 000 MW级超（超）临界机组的能力,在国内已有的先进、成熟技术基础上,通过重点开展关键部件和技术的研究和开发,有条件形成具有自主知识产权的超（超）临界空冷机组成套设计制造技术;在一定的比投资下,上网电价随煤价的上升而提高;在一定煤价下,比投资提高,上网电价也将提高;空冷电站的年平均热效率与电厂运行方式和空冷机组的热效率密切有关,提高年平均热效率是降低发电成本、提高运行经济性的关键之一;在空冷机组的选型上,应选用高效率的超（超）临界机组,并使机组在高负荷状态下运行.

超临界空冷机组协调控制中新型热值校正方法的研究与应用

神华国华定洲发电有限责任公司二期超临界2×660MW空冷机组在不同负荷阶段和环境条件下,汽轮机背压和燃料发热量的变化对机组效率影响很大。采用传统的热值校正方法,在机组变负荷工况下,易使协调控制参数的偏差逐渐积累增大,降低机组的负荷响应速度及运行稳定性。对此,提出了一种新型的热值校正方法,在基于直接指令平衡的协调控制系统基础上,综合考虑了燃料发热量和汽轮机背压对机组效率的影响,以及同等外部环境条件下不同负荷的机组效率差异等因素,对锅炉燃料量指令的关系进行合理校正,以保证机组在不同工况下协调控制系统的控制品质。采用新型的热值校正方法后,机组负荷由600MW降至300MW,汽轮机背压由8.9kPa降至7.8kPa,锅炉主控压力调节器积分输出值由+0.2降至-1.2(受磨煤机停止的影响),机组变负荷结束后主蒸汽压力最大偏差分别为+0.2 MPa和-0.4MPa,未出现由于汽轮机背压下降导致机组变负荷结束后主蒸汽压力偏高的现象;机组负荷由445MW升至495MW,变负荷速率为2%/min,机组负荷响应时间为40s,负荷动态偏差<0.5%,主蒸汽压力动态偏差最大为-0.2MPa,稳态偏差接近0。

660MW超超临界直接空冷机组FCB功能实现与经济性分析

介绍了某660 MW超超临界汽轮机组实现FCB功能设计对机组FCB触发逻辑、主再热蒸汽系统、旁路系统、除氧器容量等系统或设备的配置要求;对具备FCB功能机组及非FCB机组的初建投资费用,及电网故障对停机、启机运行成本消耗进行了经济性比较。结果表明虽然FCB功能机组初投资费用较大,但能有效减少由于电网故障造成的经济损失,同时可以大大降低电厂运行成本,因此在该机组上配备FCB功能的方案是可行的。

1000MW超超临界火电机组空冷排汽管道流场模拟分析

随着大型火电机组的不断出现,在"富煤少水"的三北地区发展直接空冷技术成为一种必然趋势,直接空冷系统排气管道的形式及内部结构直接影响着各分配管的流动阻力和流量分配.本文利用计算流体动力学软件(CFD),在典型工况下对某1 000MW超超临界直接空冷排气管道内湿蒸汽的流场进行数值模拟,得出分配管道内流量与压降的分布情况.通过对模拟结果的分析与研究,提出最佳的管道布置形式,为大型火电机组空冷排汽管道系统的优化设计提供技术参考.

超临界660MW空冷机组附属系统优化改进

根据超临界660MW直接空冷机组的特点,在调试期间对其主要附属系统如汽封系统、真空系统、凝结水系统、给水系统、直接空冷系统等从设计、运行等方面进行了优化改进。优化改进后,消除了附属系统的不经济因素,较大地提高了机组的经济性。

600MW空冷机组夏季优化运行试验与分析

介绍了某600 MW超临界直接空冷机组夏季优化运行试验项目、方法及步骤,通过试验获得了负荷、背压、环境温度、风机转速、机组热耗、供电煤耗等参数关系及机组低负荷下的滑压运行曲线。对试验结果进行了分析,认为机组负荷在500 MW以上时,空冷风机超频运行机组背压会有较大幅度的下降;在设计背压附近运行时,提高空冷风机运行频率对机组背压的影响很小而风机功耗却较大幅度地增加;低负荷滑压运行时,2阀全开比3阀运行的经济性会有较大幅度提高。给出了直接空冷机组夏季运行的注意事项及建议。

直接空冷机组FCB工况背压及给水温度控制方式改进

分析了直接空冷机组FCB运行工况对背压及给水温度的影响。介绍了各类型机组的背压控制方式,根据直接空冷机组背压控制特点,优化了机组FCB工况下的背压控制策略;改进了FCB动作时锅炉给水温度的控制方式。优化改进后的试验证明,FCB工况下机组背压及给水温度未发生大幅波动,解决了机组FCB动作后背压及给水温度等主要运行参数的控制难题,保证了机组在FCB工况下的安全稳定运行。

1000 MWe超超临界空冷机组给水泵选型探讨

通过分析国内已经投产和订贷的1000 MWe超超临界机组给水泵的配置情况,对同容量、参数的空冷机组给水泵目前的主流配置和未来发展趋势给出意见;在充分考虑空冷系统防冻要求的前提下,对直接和间接空冷机组取消启动电泵的可能性进行了探讨。

660MW超超临界空冷机组优化设计与经济性分析

在中国神华能源股份有限公司胜利能源分公司胜利发电厂2×660 MW超超临界空冷机组的优化设计和经济性分析过程中,对机组的空冷系统、烟气余热利用系统和厂用电率进行优化设计,并对该厂的盈利能力、抗风险能力和竞争力进行分析。优化设计后,机组空冷系统采用直接空冷方案、烟气余热利用系统采用机炉耦合高效烟气余热利用方案,厂用电率降至5.78%。通过经济性分析可知,该厂经济效益良好,风险性较低,具有显著的市场生存能力和竞争优势。

1000MW超超临界塔式锅炉循环与直流转换技术及实践

本文介绍徐州彭城电厂三期工程3 044 t/h超超临界压力直流锅炉及其启动系统主要结构特点,针对该锅炉机组启停过程,提出锅炉循环转直流的2种方法、特点和判据,并将循环与直流转换的主要技术、控制要点,以及转直流状态给水调整、注意事项作了详细分析。实施中由于技术和措施得当,既防止水冷壁管超温,又确保了1 000 MW超临界塔式锅炉循环与直流转换的顺利进行,保证了机组启动安全、经济。

超(超)临界机组凝结水精处理系统的方案配置

超(超)临界机组的汽水特性以及直流炉的结构决定了超(超)临界机组苛刻的水汽质量,因此对凝结水精处理系统的要求也更为严格。结合近期凝结水精处理技术的发展情况,针对1 000 MW级超超临界机组的几种凝结水精处理系统进行了详细阐述,提出各种精处理系统的适应范围及选择方法,同时指出了精处理技术需要进一步研究解决的问题。

直接空冷机组凝结水系统故障分析处理与设计优化

某350 MW超临界直接空冷机组凝结水系统试运过程中出现了凝结泵出口压力低、启泵时泵出口电动阀无法开启、凝结泵再循环系统管道振动大、排汽装置水位波动大等故障,影响了设备的试运进度和机组的安全稳定运行。通过增设管道节流孔板、调整阀门零位设置、加装管道排空气阀和注水阀,以及更改水位测点位置等处理措施,问题得以解决。同时指出了凝结水管道系统在设计方面存在的不足,提出了系统优化改进建议。

给水加氧处理技术在超临界直接空冷机组中的应用

介绍超临界机组加氧目的、原理和特点,以神华河北国华定洲发电有限责任公司3号、4号机组为例,分析超临界直接空冷机组给水加氧处理技术的应用情况,并从锅炉压差变化、铁含量变化和空冷岛转化三方面说明应用效果。