针对二次再热机组甩负荷后,在维持转速稳定的过程中容易出现超高压缸和高压缸排汽温度超温现象,进而可能会出现切缸的问题,对甩负荷试验的必要条件、试验过程要点及试验数据进行梳理分析,详细阐述了甩负荷后出现超高压缸及高压缸排汽温度超限的控制方法,甩负荷后出现切缸及切缸后的重启控制,提出了三级旁路及其减温水配合甩负荷的控制方法.结果表明:甩负荷瞬态过程机组参数变化剧烈,数字式电液调节系统能快速响应,机组各调速汽门快速关闭,最高飞升转速及汽轮机转速动态超调量符合要求.使用三级旁路及其减温水配合甩负荷调整及严格执行试验规程的要求,可大大降低甩负荷瞬态过程的风险、提高机组运行的安全性.

为构建以新能源为主体的电力系统,亟须提高火电机组灵活性,火电机组与熔盐储热系统进行耦合能够强化调峰灵活性和调峰经济性.本文以某670 MW电厂为依托,基于Ebsilon对该机组的4种熔盐—火电耦合系统改造方案进行仿真计算,并对比分析了各种方案的热力性能、调峰性能、环保性能及改造难度.结果表明:高温熔盐和低温熔盐储热组合方式有效克服了单种熔盐工作温度受限的问题,能够增强燃煤机组的调峰能力和循环效率;配置电加热器后熔盐能够以目标温度存储于热罐,热电转化效率得到提高,还额外平抑了部分可再生能源的不稳定性;通过低压缸零出力管道进行中压缸排汽蓄热和电加热提温的方案改造量最小、控制方式最为成熟灵活,能够兼顾调峰调频、节能环保和改造难度等方面的需求.

为了解决压缩空气储能储气室容积大、成本高的问题,液态空气储能和液态CO2储能得到了国内外广泛关注及研究.针对这两大储能系统,借助ASPEN PLUS软件搭建了热力学物理模型,并借助?分析对两大储能系统进行热力学和关键参数敏感性研究分析.研究表明:液态空气储能系统?损失主要发生在压缩机及蓄热蓄冷装置上,分别占比45.02％、37.61％.液态CO2储能系统? 损失主要发生在低温膨胀机、压缩机及蓄冷蓄热装置上,分别占比26.99％、23.88％、30.41％.从电-电转化效率方面:在绝热条件下,两大储能系统由于在充放电过程能量消耗大,电-电转化效率都低于55％,相比液态空气储能,液态CO2储能效率高.从系统成熟度方面:液态空气储能已得到工程应用,而液态CO2储能还处于研究阶段,未得到工程化应用.从投资成本方面;液态CO2储能单位千瓦投资成本高于液态空气储能约40％.

对二次再热1 000MW燃煤机组在(极)热态启动时出现切缸及并缸时的典型故障进行了研究.详细分析了 3次甩100％负荷及1次甩50％负荷后的4次(极)热态启动过程的主要参数变化,探讨了(极)热态启动过程切缸、2次并缸失败导致长甩负荷、并缸后再热器保护动作及切缸后成功并缸的4个故障实例.结果表明:3缸联合启动方式在(极)热态启动阶段容易造成超高压缸切缸;在并缸阶段,采用数字式电液调节系统中默认的Fastly速率释放超高压调节阀阀限,极易引起负荷超调、轴向位移突增,进而造成机组参数剧烈扰动、并缸失败,甚至长甩负荷;并缸成功后,应及时调整目标负荷,抑制总流量指令的突变;及时增加锅炉燃料、自动调整旁路调节阀开度和稳定机前压力是并缸后安全运行的关键.上述研究结果为机组(极)热态下安全、稳定及快速地启动提供了重要的参考.

针对西安热工研究院有限公司(西安热工院)5MW级超临界二氧化碳(S-CO2)锅炉启动过程中气冷壁堵塞问题,结合现场情况开展了原因分析.发现机组充气过程中工质多次发生节流膨胀,制冷降温效果显著,气冷壁底部集箱内存水结冰;CO2温度降低而压力逐步提高,发生液化并封闭了集箱;锅炉点火后,液化的CO2与结冰的水分封闭了通流孔,阻断了工质流动,致使气冷壁无法得到有效冷却,锅炉金属壁温蹿升剧烈.对此,现场实施了小火暖炉、降压闪蒸、末端排水及优化工质充装参数等改进措施,取得了良好效果.经调试调整后,锅炉点火启动正常,金属壁温升速合理,相关经验可供后续同类机组参考.

汽轮机是重要的原动机之一,它不仅应用于压缩机、泵和高炉风机等旋转设备,而且与锅炉、发电机构成了火力发电的三大主体.通过CiteSpace 8.5软件对汽轮机领域的1 543篇相关文献进行分析,揭示汽轮机研究的作者、机构、期刊、研究现状和热点等情况.分析发现:中国西安交通大学是发文最多的研究机构,JUNLI为发文量最大的学者;JENGGAS TURB POWER期刊对推动汽轮机领域的发展起着举足轻重的作用;汽轮机的相关研究方向不局限于汽轮机的效率及故障诊断,同时也涉及多方面,如汽轮机的转子、叶片、蒸汽的流动性等.随着科技的进步,未来汽轮机领域在汽轮机材料、热电联产、提高蒸汽参数等方面具有可拓展性.

为探索适用于超临界二氧化碳(S-CO2)锅炉的吹管工艺,以西安热工研究院有限公司5 MW级S-CO2循环发电试验机组为研究对象,结合主辅机设备特性提出了开放式CO2吹扫、封闭式CO2吹扫以及用空气、水蒸气等介质进行替换的开放式吹扫共4个技术方案,从经济性、环保性、有效性、安全性等方面对上述方案进行了分析比较.结果表明:开放式CO2吹扫方案成本高昂不环保,开放式空气吹扫方案气体动量远远达不到吹管质量要求,2个方案均不具有现实可行性;封闭式CO2吹扫方案系统简单,操作便捷,但滤网需反复清理、更换费工费时,同时造成大量碳排放,若能搭配高效的化学清洗,则工期将大大缩短;开放式水蒸气吹扫工艺成熟,质量可靠,但变换水工质后加装临吹系统投资较大.考虑到未来S-CO2锅炉有可能在设计阶段即考虑进水排水装置,将会使部分改造项变为标配项,则开放式水蒸气吹扫方案的成本有望显著降低.因此,综合来看,封闭式CO2吹扫、开放式水蒸气吹扫方案具有较高的现实可行性,结合高效化学清洗的封闭式CO2吹扫方案能减少滤网更换次数,具有更好的综合应用前景.

为适应内蒙古地区干旱缺水的环境特点,降低火电机组的水耗,针对660 MW超超临界褐煤锅炉的技术特性,提出并应用了一套回收锅炉烟气中水分并加以利用的节水装置.该装置通过在脱硫塔出口烟道内加装冷却器,降低了烟气温度,使得烟气中的水蒸气受冷凝结,并汇集成有利用价值的液态水.实际运行结果表明,该烟气取水装置具有节水效果显著、出力调整灵活等优势.同时,为充分利用该回收水,对相关设备进行优化改造,增加脱硫吸收塔补给水与湿式电除尘器集尘板冲洗水两路用户,进而保证了设备的长期可靠运行,并取得了节水与降尘双重效益.相关设备的改造经验可供后续同类设备的优化改造提供参考.

某1000 MW超超临界机组在冷态冲转过程中出现调阀频繁快关动作,造成阀体支撑晃动大,无法继续升速.针对这一问题,试运现场通过调整冲转参数、检查电磁阀油路、重新化验控制油油质等措施仍未得到解决.为此,从转速控制逻辑出发,分析快关动作发生的条件及调阀快关过程中比例积分(proportion integration,PI)调节量的变化,得出快关过程中影响总流量指令(即最终的阀位开度)最主要的因素是转速调节的前馈量变化,而并非是转速PI输出量的变化.依据这一分析,在不改变冲转参数、阀门流量特性曲线的条件下,计算出转速控制前馈量的边界值.通过多次尝试确立前馈量的最优值,避免控制逻辑中因参数设置不合理而触发调阀快关动作.优化后实际转速跟随设定值平稳上升,调阀开度线性开启,不再出现频繁摆动,达到升速控制的要求.

某型600MW机组中的单流环密封油系统存在发电机进油、漏氢等现象,根据现场情况,分析了发电机进油的原因,提出了预防措施.并针对新建机组在安装、调试、运行中出现的类似问题进行了总结,为同类型汽轮发电机组的安装调试工作提供参考.

Compared with the conventional single-reheat units, the double-reheat units has disadvantages of high starting parameters and complicate systems, which propose higher demands for the start-up process. Thus, by taking the 1000 MW double-reheat unit in Huaneng Laiwu Power Plant as the research object, the key steps of the start-up process and the pre-start check contents were investigated to put forward the corresponding control strategies. The result shows that, the cylinder exhausting temperature, the gland seal system and the lubricating oil system are the key factors affecting the start-up process. Uniformly controlling the temperature rise of each component during the start-up process to meet the X criterion and stress limit is one of the key points. Reasonable flushing of the lubricating oil system and correct adjustment of throttle valves directly affect the success of start-up process. The discussions for the key points of the gland seal control system ensure the safety and stability of the gland seal system. The above scheme can provide reference for start-up process of the same type double-reheat units.

为研究钢结构小机间冷塔的阻力特性,以某电厂660 MW直接空冷机组小机间冷塔为研究对象,运用流体力学方程建立计算模型,借助ICEM-CFD及Meshing软件完成网格划分,利用Fluent软件计算了模型各处的流场特性,使用ANSYS软件计算了小机间冷塔各部位的阻力系数.结果表明,钢制空冷塔喉部区域负压最大,空气流速最大;X柱处局部阻力系数小于筒身处,折弯处的局部阻力系数最大;塔身各处局部阻力系数随雷诺数增大变化较小.