数据驱动的火力发电厂智慧AGC技术关键点分析

本文研究了智慧电厂建设中智慧AGC打造的主要核心技术,并对该核心技术研发和实施所涉及的关键技术点进行了深入分析。

600 MW机组锅炉掺烧劣质煤技术经济性研究

为了减少炉膛结渣,优化劣质煤掺烧和提高电厂收益,通过劣质煤掺烧比例、磨煤机组合方式、炉膛火焰温度、还原气体分布、SO_2质量浓度、结渣行为等现场试验,研究了600 MW亚临界机组锅炉掺烧劣质煤技术经济性。结果表明:机组可采用3台磨煤机掺烧中高硫分煤的方式安全运行,最大掺烧比例为37%,锅炉未出现明显的结渣现象;在最大掺烧比例时,烟气SO_2质量浓度明显上升,但脱硫系统仍有较大裕度;经济性评价表明尽管掺烧小幅增加了供电煤耗,但劣质煤价格低廉使发电成本明显降低。现场试验和经济性评价方面的研究,为同类型机组优化掺烧劣质煤提供了思路和参考。

氢能产业发展技术路径研究

氢能具有低碳清洁、能量密度大和转化效率高等优点,有望在我国能源转型进程中发挥举足轻重的作用.分析了制氢、储氢和用氢等领域各项技术的研究现状与发展前景,在此基础上提出了可再生能源、综合能源服务园区耦合氢能发展的具体技术路径.固体聚合物(solid polymer electrolyte,SPE)电解制氢和固态材料储氢是制氢和储氢环节最具潜力的发展方向.用氢环节中氢燃料电池和天然气掺氢等技术应同步推进.弃风/弃光电解水制氢、风电/光伏离网制氢与燃料电池发电、加氢站供应、制甲醇以及天然气掺氢等技术有机结合将有效解决可再生能源制氢不经济和运输困难的问题,同时氢能可实现多种能源网络的互联,在未来综合能源服务园区内的应用前景非常广阔.

电力电缆局部放电在线监测技术的研究与应用

为查找电力电缆运行缺陷,判断故障类型及精准定位,有效解决电力电缆运行风险,应用高压电缆局放在线检测系统进行了确定性缺陷的试验效果验证。

发电厂配电变压器综合智能保护系统关键技术探讨

综合智能保护系统的应用能够为发电厂配电变压器提供可靠保护。本文在对变压器综合智能保护系统展开分析的基础上,对系统采用的微机保护技术和后备保护技术进行了探讨,以加强对系统关键技术的把握,保证系统保护功能可以正常发挥。

发电厂380V低压配电系统工作段失电原因分析及处理措施研究

发电厂中的380 V低压配电系统在长时间的工作运行中,因受到众多因素的影响,经常容易出现低压配电系统工作段失电问题,从而直接影响发电厂各项工作的正常开展。因此有必要明确掌握具体失电原因,并在此基础上制定出行之有效的处理措施。基于此,本文将以某发电厂为例,结合其出现的30 V低压配电系统工作段失电故障,在对其失电原因进行简要分析的同时尝试提出几点有效的处理措施以供参考。

机组调峰对汽轮机导汽管焊缝开裂的影响及动态应力测试技术初探

从近年来多台火电机组出现的高压导汽管焊缝开裂事故出发,结合电站异种钢焊接接头早期失效问题,阐述了火电机组调峰时疲劳载荷对金属部件失效的影响,首次提出了采用高温应变片对超临界机组的导汽管焊缝动态应力进行测试的方法。通过对某调峰机组高压导汽管焊缝多点应变的实际测试,形成了一套从现场应变片布置到数据采集与分析的技术路线,为下一步实现机组焊缝动态应力的在线监测、定量描述机组变负荷运行时疲劳载荷对承压管道焊缝开裂的影响奠定了基础。

大型煤粉锅炉炉膛传热分区模型研究

针对大型超(超)临界煤粉锅炉受热面布置和分级燃烧的特点,在苏联1973年锅炉机组热力计算标准中分区计算方法的基础上,提出一种改进的分区计算方法,建立新的一维炉膛换热模型。该模型将炉膛从冷灰斗底部到折焰角分成Ⅰ—Ⅴ5个区段,建立各区段的能量平衡方程。采用C语言编程,利用渐次逼近法迭代计算,能够得到沿炉膛高度方向上的烟气温度分布变化趋势和各区段的水冷壁热负荷。以某超临界600 MW机组煤粉锅炉为例,进行了炉膛传热计算。结果表明:改进的分区计算方法在3种典型工况下得到的炉膛出口烟温与设计值的偏差均小于零维模型计算的偏差。该模型满足工程应用的要求,可为超(超)临界机组锅炉炉膛传热计算提供参考。

风电耦合制氢技术进展与发展前景

大规模开发利用风电等可再生能源已成为世界各国清洁低碳能源转型的共识,但因其存在随机波动性和间歇性强的缺点,在风电渗透率高的地区或孤网系统中的应用受到限制。风电耦合制氢技术可发挥氢能长周期大规模储能和多元化产品输出的优势,在未来风电开发利用过程中发挥重要作用。文中综述近二十年来风电耦合制氢技术的发展现状,对并网型和离网型风电耦合制氢技术的应用效果和经济性进行评价,并针对技术应用中存在的瓶颈问题,从系统优化设计、运行策略制定以及全寿命周期技术经济性评价等方面给出进一步发展方向建议。最后,根据我国资源禀赋和区域特点等提出适合我国不同地区风电耦合制氢技术的发展前景。

火电机组混煤掺烧与优化系统研究与应用

针对火电厂混煤掺烧的实际特点,建立火电机组混煤掺烧与优化系统。系统包括智能储煤模块、制粉优化模块和经济效益模块3个功能模块。系统采用K均值聚类算法和专家规则对进厂煤种进行智能储煤;采用多目标优化方法——粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法对制粉系统进行优化管理得到合理配煤比例,使混煤掺烧达到安全、经济和环保的作用;并设计掺烧收益模块,进行经济性分析。针对内蒙某电厂实际情况,开发火电机组混煤掺烧与优化系统。通过实际应用证明,该系统可对各个煤种进行分类储煤,并得到最佳掺配方案。

锅炉水汽中有机物高温分解和腐蚀特性研究

水汽中有机物的存在是造成热力系统腐蚀的重要原因,严重影响机组的安全经济运行,研究锅炉水汽中有机物的高温分解特性以及对系统的腐蚀特性十分必要。通过高压釜动态模拟试验分析了电厂锅炉水汽中有机物分解特性,利用XRD、SEM等手段研究了不同温度下指示试片的腐蚀特征和腐蚀产物成分。结果表明,高温下水汽中有机物分解会在金属表面产生不同程度的腐蚀,腐蚀程度受水样pH的影响比较明显。提高水汽pH可以减轻有机物对金属表面的腐蚀。

喷丸奥氏体耐热钢抗蒸汽氧化性的研究与使用现状

奥氏体钢内壁喷丸处理作为一种新的提高材料抗蒸汽氧化性的技术,在超超临界火电机组受热面管的使用越来越广泛和成熟。概述了传统奥氏体钢在蒸汽氧化过程中氧化皮的形成结构,材料临界Cr含量crit NCr对富Cr层形成的影响,以及氧化皮结构与临界Cr含量crit NCr的关系。奥氏体钢内壁喷丸处理提高抗蒸汽氧化性的机理为:喷丸在管子内表面形成一层微米级厚度的喷丸层,喷丸层中晶粒碎化、晶格畸变、位错增多,在蒸汽氧化过程中,为基体内的Cr原子向表面扩散提供短路通道,使喷丸层表面Cr浓度提高,以形成富Cr层,减小氧化速率,提高抗蒸汽氧化性。归纳得出国内外关于喷丸奥氏体钢与传统钢管在600~750℃温度范围内,抗蒸汽氧化性的顺序依次为:600~700℃温度下,喷丸SUPER304(S30432)>喷丸TP347H≈喷丸TP321H≈TP310HCbN(HR3C)>SUPER304≈TP347HFG>TP304≈TP347H>TP321H;700~750℃下,TP310HCbN(HR3C)>喷丸TP347H>喷丸TP321H。同时归纳了喷丸工艺中,各因素对喷丸效果的影响,喷丸层质量的金相和硬度评价方法,以及目前喷丸奥氏体钢的实际应用现状。最后分析了喷丸奥氏体钢关于加工、焊接以及使用寿命等仍需研究解决的问题,展望了喷丸工艺向马氏体钢的推广使用。

脱硫废水烟道蒸发工艺协同脱汞效率研究

燃煤电厂脱硫废水成分复杂,处理难度大。以某燃煤电厂600 MW机组为研究对象,进行了脱硫废水(人工配制)烟道蒸发试验,探索了协同脱汞的可行性,并讨论了脱硫废水氯离子质量浓度与机组运行负荷等对脱汞效率的影响。研究结果表明,将脱硫废水喷射至烟道进行雾化干燥的协同工艺,不仅有效提高了烟气中HCl含量,而且能促使更多Hg^0转化为较易被飞灰吸附的Hg^(2+),可实现脱硫废水零排放和烟气汞的减排;废水中的氯离子对脱汞效率有较大的影响,当废水中氯离子质量浓度由21 250 mg/L增加至36 500 mg/L时,烟气中气态汞的协同脱除效率由95%降至58%;与机组低负荷运行时协同脱汞效率相比,高负荷条件下协同脱汞效率有所降低。

超超临界二次再热锅炉炉膛换热计算模型研究及应用

针对超超临界二次再热锅炉炉膛校核热力计算,以前苏联1973年热力计算标准中分区计算方法为基础,通过结合煤粉燃烧一维阻塞流模型,提出了一种新的分区段——一维炉膛换热计算模型。该模型形式简单、使用方便,不仅可以得到沿炉膛高度方向烟气平均温度分布和区段水冷壁热负荷,而且还可以获得飞灰含碳量。以某660MW超超临界二次再热锅炉为例,进行了炉膛传热热力计算。结果表明:与标准方法中的零维模型相比,该文所提出方法的计算结果与实际测量值之间的误差较小,可为超超临界二次再热锅炉炉膛传热计算提供参考。

燃煤电厂碱性吸附剂脱汞性能研究

燃煤电厂汞污染已受到广泛关注。目前燃煤电厂最成熟的脱汞技术是活性炭喷射技术,但活性炭需要进一步改性且应用成本较高,因此,各类吸附剂脱汞研究已成为国内外研究的热点问题。依托大唐阳城电厂7号机组碱性吸附剂脱除系统,利用安大略湿化学取样方法(OHM)对NaHCO3干粉的汞脱除效果进行试验研究。结果表明,在SCR的反应温度下NaHCO3能够将大部分Hg0和少量Hg2+转化为HgP,且当NaHCO3喷射量为480 kg/h时,HgP转化率已接近最大。所做研究为燃煤烟气脱汞提供了一条切实可行的技术路线。

基于高频局放检测的电缆绝缘诊断系统设计研究

针对目前高压电缆现场常用的高频局部放电检测,设计开发了一种高频电流局放检测诊断系统。介绍了仪器的软硬件设计、信号分离及故障定位技术,提出采用脉冲阈值滤波与脉冲聚类相结合的方式对噪声进行滤除和分离。所开发的设备在实验室进行了传输阻抗、检测频率、灵敏度、线性度、抗干扰性等性能验证,并进行了现场带电检测。结果证明所开发的设备满足相关规程检测精度要求,可以用于高压电缆的带电检测及故障诊断测试。

温度场超声传感成像算法研究

利用超声法对温度场进行检测是一种新型的传感测温方法,在对温度场进行检测时选择一种适合的超声重建算法非常重要。笔者对截断奇异值分解法、Tikhonov正则化法、代数重建法和联合迭代重建算法等四种重建算法进行比较发现:在重建质量方面,在低噪声的情况下,截断奇异值分解法和Tikhonov正则化法重建质量都是最佳的;在噪声较大的情况下,联合迭代重建算法的结果最为理想;在运算速度方面,Tikhonov正则化法的速度最快。总体来讲,截断奇异值分解法与Tikhonov正则化法优于代数重建法。在实际应用中,针对不同的情况应该选择不同的重建算法。

纯凝机组打孔抽汽改造及运行优化研究

纯凝机组打孔抽汽改造为供热机组是我国热电联产供热的主要方式之一。随着该种类型机组的广泛应用,由于设计、制造、运行等因素引起的机组安全性和经济性的问题也逐渐显现。文中介绍了该种机组改造方式和节能效果,总结了在改造和运行中存在的主要问题,并针对性的提出了解决措施及建议,为打孔抽汽改造的供热机组安全高效运行提供参考。

基于案例推理与模糊粗糙集理论的汽轮机故障诊断系统研究

案例推理(Case Based Reasoning,CBR)适于表达复杂的综合性知识,其思想和工作机制对故障诊断有重要意义。应用案例推理技术,可通过检索机制在诊断系统的案例库中对故障的征兆信息进行检索,匹配到与当前问题相似的历史案例比对后得出结论,并对新问题的知识经验进行归纳总结,作为新的案例存储到案例库中。由于汽轮发电机组的故障特征具有复杂性和多样性,应用粗糙集理论对历史案例中的故障特征进行提取,得到对故障识别有贡献的故障特征,对冗余的特征进行筛检和剔除,构建出故障诊断特征库,根据故障特征对故障模式进行识别。

供热蝶阀开度对热电联产机组运行效率影响研究

对供热机组中低压缸连通管上的供热蝶阀开度与机组运行经济性关系进行了试验研究,确定了最优蝶阀开度分别为40%、60%、65%。