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汽輪機高壓加熱器解列(汽輪機高加解列對鍋爐的影響)

文章出處:華仁儀表 發(fā)表時間:2021-09-18 21:10

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北極星火力發(fā)電網(wǎng)訊:論文以某超臨界620MW機組為研究對象,基于機組熱平衡圖,通過與高壓加熱器解列工況設(shè)計數(shù)據(jù)的對比,建立了適合研究加熱器異常工況的汽輪機變工況計算模型。采用所建立的變工況計算模型研究了切除加熱器汽側(cè)和隔離加熱器正常疏水調(diào)門對機組熱耗率的影響,并根據(jù)計算結(jié)果對加熱器異常情況下回熱系統(tǒng)的運行方式提出了優(yōu)化建議。在此基礎(chǔ)上,對高壓加熱器正常疏水系統(tǒng)的設(shè)計提出了改進建議,并計算了改進設(shè)計在高加異常工況下的節(jié)能效果。

(來源:中國電機工程學報 作者:余興剛,李旭,陳非,李明,謝誕梅)

超臨界機組加熱器異常時運行優(yōu)化措施和疏水系統(tǒng)改進建議

余興剛,李旭,陳非,李明,謝誕梅

DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.190239

項目背景

回熱加熱器是現(xiàn)代火電機組提高運行經(jīng)濟性的重要設(shè)備,其運行狀況直接影響整個機組的熱經(jīng)濟性。在機組實際運行過程中,加熱器汽側(cè)或水側(cè)泄漏、抽汽電動門故障、正常疏水調(diào)門故障等時有發(fā)生,這些故障發(fā)生后,加熱器需退出運行或隔離正常疏水調(diào)門以便進行檢修,導致機組回熱系統(tǒng)的運行方式偏離了正常工況,嚴重影響機組的運行經(jīng)濟性。因此,當機組回熱發(fā)生異常時,采用何種運行方式以及如何提高機組回熱系統(tǒng)異常情況下的經(jīng)濟性顯得尤為重要。

論文所解決的問題及意義

論文以某超臨界620MW機組為研究對象,基于機組熱平衡圖,通過與高壓加熱器解列工況設(shè)計數(shù)據(jù)的對比,建立了適合研究加熱器異常工況的汽輪機變工況計算模型。采用所建立的變工況計算模型研究了切除加熱器汽側(cè)和隔離加熱器正常疏水調(diào)門對機組熱耗率的影響,并根據(jù)計算結(jié)果對加熱器異常情況下回熱系統(tǒng)的運行方式提出了優(yōu)化建議。在此基礎(chǔ)上,對高壓加熱器正常疏水系統(tǒng)的設(shè)計提出了改進建議,并計算了改進設(shè)計在高加異常工況下的節(jié)能效果。

論文重點內(nèi)容

1)變工況計算時,當機組運行工況發(fā)生變化后,各抽汽口處蒸汽壓力可通過以下兩個公式計算得到:

比較了高加解列工況和典型工況的計算值和設(shè)計值,結(jié)果表明式(2)更適合研究高加異常工況。

2)基于所構(gòu)建的變工況計算模型分別研究了THA、75%THA、50%THA工況下,若單個加熱器因故被切除后,切除和不切除上級加熱器汽側(cè)時機組的熱耗率,此外還研究了三臺高加和#5低加正常疏水調(diào)門因故被隔離 (加熱器汽側(cè)仍保持運行)對機組熱耗率的影響。以機組熱耗率最低為原則,對各加熱器發(fā)生異常后回熱系統(tǒng)的運行方式給出了優(yōu)化建議;

3)鑒于計算結(jié)果顯示高壓加熱器的異常對機組熱耗率的影響較大,提出了增設(shè)高壓加熱器跨級疏水管道的設(shè)計改進方案,如圖1所示。#p#分頁標題#e#

圖1優(yōu)化后高加正常疏水示意圖

在以下情況下可投入跨級疏水管道:

1)當因故需隔離#1高加正常疏水調(diào)門時或因故需切除#2高加汽側(cè)時,可投入#1高加正常疏水至#3高加跨級疏水管道。

2) 當#2高加正常疏水調(diào)門因故需被隔離時或#3高加汽側(cè)因故需被切除時,可投入#2高加正常疏水至除氧器跨級疏水管道。

分別計算了上述高加異常情況下,若設(shè)計有跨級疏水管道并投運后機組的熱耗率,計算結(jié)果表明增設(shè)高加跨級疏水管道后可顯著降低上述高加異常工況下機組的熱耗率。

結(jié)論

1)以某超臨界620MW機組為研究對象,基于機組熱平衡圖,建立了適合研究加熱器異常工況的變工況計算模型,與高加解列工況和典型工況設(shè)計值的比較表明該模型計算結(jié)果的精度較高。

2)基于所建立的變工況計算模型,研究了THA、75%THA和50%THA工況下切除加熱器汽側(cè)和隔離加熱器正常疏水調(diào)門對機組熱耗率的影響,結(jié)果表明高壓加熱器的異常對機組熱耗率的影響較大。

3)比較了加熱器異常后各種運行方式下機組的熱耗率,基于熱耗率最低原則對各加熱器異常工況下機組回熱系統(tǒng)的運行方式提出了優(yōu)化建議。

4)提出了高加正常疏水系統(tǒng)的設(shè)計改進方案—增設(shè)跨級疏水管道,計算結(jié)果表明增設(shè)高加跨級疏水管道后可顯著降低高加異常工況下機組的熱耗率。

引文信息

余興剛,李旭,陳非,李明,謝誕梅. 超臨界機組加熱器異常時運行優(yōu)化措施和疏水系統(tǒng)改進建議[J].中國電機工程學報,2019,39(22):6648-6655.

Yu Xinggang,Li Xu,Chen Fei,Li Ming,Xie Danmei.Optimization of Operation and Draining System for a Supercritical Unit Under the Abnormal Condition of Heaters[J].Proceedings of the CSEE, 2019,39(22):6648-6655(in Chinese).

作者簡介

高效清潔火力發(fā)電技術(shù)湖南省重點實驗室依托國網(wǎng)湖南省電力有限公司電力科學研究院建設(shè),實驗室涵蓋鍋爐、汽機、熱控、環(huán)保、化學等多個專業(yè),致力于火電機組安全、經(jīng)濟、環(huán)保運行先進技術(shù)的研究,特別是高效清潔燃燒、智能控制、網(wǎng)源協(xié)調(diào)發(fā)展以及廢水處理等技術(shù)。借助完善的實驗設(shè)備和高水平研究人員,近3年來,相繼承擔和完成省部級以上科研項目5項,包括國家重大科技專項課題3項、國家自然科學基金課題2項、雨花區(qū)重點課題1項,以及湖南省電力公司、各發(fā)電集團和實驗室自籌科技項目20余項。

余興剛(1989),男,工學博士,高級工程師,主要從事汽輪機能耗診斷與優(yōu)化相關(guān)研究工作,先后負責多臺600MW、1000MW等級火電機組汽輪機的調(diào)試工作,并發(fā)表SCI/EI/核心等論文多篇。

謝誕梅(1962),女,武漢大學動力與機械學院動力系教授,博士生導師,長期從事汽輪機的相關(guān)研究工作。國家科學技術(shù)獎評委、中國動力工程學會國際合作委員會的委員、中國機械工業(yè)教育協(xié)會“熱能與動力工程學科教學委員會”委員、湖北省電機工程學會火電委員會委員;近年來主持國家自然科學基金面上項目兩項,發(fā)表SCI/EI論文多篇。#p#分頁標題#e#

李旭(1980),男,高級工程師,主要從事汽輪機能耗診斷與優(yōu)化相關(guān)研究工作。

陳非(1979),男,工學博士,高級工程師,主要從事葉輪機械可靠性相關(guān)方面的研究工作。

李明(1973),男,高級工程師,主要從事汽輪機能耗診斷與優(yōu)化相關(guān)研究工作。

免責聲明:以上內(nèi)容轉(zhuǎn)載自北極星電力新聞網(wǎng),所發(fā)內(nèi)容不代表本平臺立場。全國能源信息平臺聯(lián)系電話:010-65367702,郵箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝陽區(qū)金臺西路2號人民日報社

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