金桥热电厂汽轮机优化调整及经济性分析

为了降低金桥热电厂两台300MW机组供电煤耗,同时为金桥热电厂两台机组优化管理提供基础数据。进行了2号金桥热电厂汽轮机进行定、滑压运行方式以及辅机运行方式优化调整试验,其中包括定、滑压试验、变背压试验、循环水泵及凝汽器运行优化试验、加热器运行优化试验及相关经济性分析。并通过优化调整试验,提出了汽轮机最佳定、滑压曲线,在不同负荷和不同循环水进水温度情况下循环水泵的最佳运行方式以及凝汽器运行的最佳背压和加热器最佳运行水位。使机组的整体经济性能得到了提升。     

大型吸收式热电联产机组性能分析与对比

燃煤热电联产机组在电能与热能的协调和转换中起到至关重要的作用，并且在未来一段时间内仍是我国北方冬季采暖的主力热源。本文构建了包含电厂侧和热力站侧两部分在内的一种热电联产系统方案，并研究了机组背压、供给热电比、汽水系统?效率、热网换热器?效率、机组发电量、热网水泵功率在变工况下和单独改变供热功率、供水温情况下的变化规律，开创了电热价比的方法对电热两种捆绑式生产的热电联产机组来衡量其整体经济收益，最后通过热网水质量流量、热电比、背压、抽凝比和发电煤耗率这些指标将新方案与传统热电联产方案进行了对比。结果表明：对于热电联产机组，系统热力学参数随工况、供热负荷和供水温度变化呈现不同规律；本文新提出的电热价比方法能为热电联产机组提供运行决策和收益预测规划；新方案可通过提升热网供回水温差可以显著提高系统供热能力和能源利用效率：使得发电煤耗率减小3.22～7.00g/(kW·h)，机组背压降低了65.07%，热网水流量减少了33.33%。     

双压凝汽器低真空供热方案分析

对300MW机组应用双压凝汽器低真空供热的方案进行改进,提出了结合尖峰加热器的双压凝汽器低真空供热方案,分别从供热初期、中期和高峰期3个阶段对机组的经济性和供热能力进行了综合分析,并与同型号凝汽采暖两用机的经济性进行比较,得出双压凝汽器低真空供热具有供热面积大、能源利用率高等优点。     

基于膨胀机-热泵（st-hp）的大型吸收式热电联产机组集中供热方法

提出基于螺杆膨胀机-热泵（st-hp）的热电联产供热方法来挖掘汽水系统的余热余压利用潜力，实现了更好的节能效果和更高的供热功率，基于热力学第二定律和理论对主要新增元件在变工况下进行了?分析和分析。通过让中压缸排汽“余压发电、余热采暖”的手段提高集中供热能力；利用算法设计热力站处吸收式换热装置以提升一次热供回网水温差，并予以模型验证；以某600MW机组为算例，利用Ebsilon软件分析变工况下电厂侧新增主要供热元件效率和效率。结果表明：st-hp系统不仅能在不增加市政热网运输管径和机组出力的同时使供热量提高50%，而且满足部分厂用电需求；吸收式热泵和尖峰加热器的节能研究重点是提高热力循环的完善程度以减少?损；螺杆膨胀机和尖峰加热器应着重于提高传热过程中工质的速度场和温度场协同程度。运行工况对机组热经济性影响很大，热负荷不同时，发电煤耗率极差极小值和极大值分别为-5g/(kW·h)和22.97g/(kW·h)。     

供水温度对高背压热电联产系统能耗水平的影响

高背压供热模式是提高能源利用率、降低火力发电煤耗的有效途径,从全局角度研究一次网设计供水温度取值对热电联产系统的影响、确定热网供水温度最佳设计值是热电联产系统参数设计的核心问题。本文利用热网变工况模型及Ebsilon软件仿真,以某310MW直接空冷高背压供热机组与热网组成的热电联产系统为研究对象,分析了设计参数（供热负荷、一次网供水温度）不同时整个供热周期内系统能源转化效率及能耗水平。结果表明：一次网设计供水温度取值不同时,系统周期供电煤耗极差可达4.56g/kW·h;供热负荷设计值较低时,系统周期净供电功率在一次网设计供水温度取中间某值时存在最大值;供热负荷设计值较高时,随一次网设计供水温度增加,系统周期净供电功率不断增加。     

干-湿冷却系统对空冷机组热经济性影响的分析

受环境温度影响, 空冷机组夏季工况的运行背压高, 严重限制了机组的带负荷能力, 并影响机组的热经济性和安全性。分析了一种干-湿混合冷却系统, 将汽轮机排汽分流出一部分通过循环水冷却, 以降低机组夏季工况背压。建立了干-湿混合冷却系统对机组热经济性影响的数学模型, 并以某330 MW直接空冷机组为例揭示了机组背压和净功率随主蒸汽流量、湿冷分流量以及环境温度的变化规律。结果表明:主蒸汽流量为1120 t·h^-1、湿冷分流量为175 t·h^-1时, 机组出力从326.266 MW达到330 MW满负荷运行, 提高了3.734 MW, 背压由46.8 kPa下降到31.9 kPa, 机组的热耗率降低了110.9 kJ·(kW·h)^-1, 发电标准煤耗率降低了4 g·(kW·h)^-1。     

湿冷凝汽式汽轮机组供热技术研究

传统热电联产供热机组利用中压缸抽汽来加热热网水,但存在着部分冷端损失。高背压供热方式和热泵方式能够提取低压缸排汽余热供热,减少供热抽汽。为了研究以上3种供热方式的特点和适用范围,以某电厂350 MW机组为例,通过理论计算和节能分析,从供热能力、发电负荷、发电煤耗及热电比的角度,分析了抽汽供热、高背压供热和热泵供热方式。3种供热方式均锁定最小排汽量运行即以热定电模式运行时,发电煤耗最低;热电解耦模式运行时抽汽供热和热泵供热方式发电煤耗显著升高。供热保证率方面热泵供热方式优于高背压供热方式。高背压供热方式适用于供热负荷高、以热定电的场合;热泵供热方式适用于供热负荷高,需要实现热电解耦的场合。     

热泵节能技术在供热机组中的应用

节能减排,控制污染,实现我国"十一五"万元GDP能耗降低20%的目标,已成为我国政府、企业工作的重点之一.抽凝式供热机组的发展面临关停和改造的局面.本文提出将热泵节能技术应用于抽凝式供热机组,以热泵替代低压加热器加热补水和凝水到80℃,提高进入除氧器的给水水温,减少机组抽汽量.基于ASPEN模拟的结果显示,机组电功率由原来的10 564kW提高到11 322 kW,提高了758 kW,占原功率的7.18%.有效提高了单位能耗机组电功率,达到节能目的,缓解了抽凝式供热机组的困境.     

运行背压变化对低压缸零出力技术安全性及经济性的影响分析

介绍了“低压缸零出力技术”的工作原理及热力系统，并针对运行背压变化对低压缸零出力技术安全性及经济性的影响进行了详细分析。结果表明：机组在低压缸零出力工况下运行时，在主蒸汽流量为1961.0t/h情况下，运行背压由0.0049MPa降到0.0029MPa，低压缸容积流量则由3387137m³/h增长到5449587m³/h，供热负荷由862.4MW增长到899.0MW，机组发电煤耗由198.7g/(kW·h)降低到186.0g/(kW·h)；在主蒸汽流量为1861.3t/h情况下，运行背压由0.0049MPa降到0.0029MPa，低压缸容积流量则由3391026m³/h增长到5446086m³/h，供热负荷由821.9MW增长到858.6MW，机组发电煤耗由201.7g/(kW·h)降低到187.0g/(kW·h)。可见机组在低压缸零出力工况下运行时，通过增加低压缸的容积流量，会增强低压缸运行的安全性，因此通过适当降低机组运行背压，有利于改善机组运行的安全性，并且能够降低机组的发电煤耗，提高机组的经济效益。     

高背压供热汽轮机低压部分性能优化

汽轮机高背压供热方式可回收低压缸排汽余热,扩大机组的供热能力,减少高品位抽汽造成的可用能损失,能源转换效率高。供热季运行背压高,低压转子采用了双转子互换技术,低压转子结构的变化使低压部分热力特性发生变化。本文建立了300MW等级高背压供热机组热力系统模型,计算并分析抽汽参数变化对低压加热器附加单耗的影响,并通过参数优化降低供热季低压加热器附加单耗。获得五段和六段抽汽压力优化结果,降低了传热端差,使各级低压加热器温升分配合理,优化后机组发电功率增加507kW,?损减小575.5kW,整体附加单耗下降0.3121g/(kW·h)。以此为基础,进行高背压供热机低压通流部分热力计算,重新分配低压缸各压力级焓降,提高低压缸的通流效率。结果表明：通过对低压回热系统和通流部分优化,低压缸内效率提高至0.9250,机组发电功率增加3068.49kW。     

火电机组余热梯级供热技术的综合分析

针对传统供热技术平均?效率低的问题,提出了乏汽余热梯级供热技术。该技术有效地利用了机组乏汽余热,并减少了汽轮机的冷源损失,避免了中排抽汽参数过高造成的能量损失,提高了机组供热经济性。以某电厂为例,本文基于热力学定律与单耗分析理论,建立了乏汽余热梯级供热系统的单耗分析模型,应用该模型对其进行了?分析和附加燃料单耗分析,为节能降耗提供了理论依据。分析结果表明,发电煤耗率由改造前的249.69g/(kW·h)降低到149.9g/(kW·h),降低了99.79g/(kW·h),机组供热负荷较由改造前的788.4MW增加到1673.9MW,增加了885.5MW;改造后传热温差在非严寒期只有7℃、严寒期为26.94℃,比改造前大幅降低;在非严寒期和严寒期,加热器蒸汽入口平均比?比改造前分别降低了524.73kJ/kg、418.2kJ/kg,供热系统的平均?效率比改造前分别提高了51.35%、32.58%,供热系统的平均附加燃料单耗分别为3.11g/(kW·h)、7.98g/(kW·h)。可见通过“乏汽余热梯级供热技术”改造后,节能效果显著,该技术具有广阔的推广应用前景。     

330MW供热机组低压缸近零出力热力性能分析

阐述了汽轮机低压缸切缸供热系统工作机理，结合某330MW空冷供热机组，应用Ebsilon软件搭建切缸供热改造前后机组变工况计算模型，基于热力学定律，对比分析改造前后机组能耗分布和供热能力。绘制了纯凝运行、抽汽供热和切缸供热工况能流图，获得机组在不同供热方式下能量流动方向和各部分损失变化。探讨影响机组调峰范围的因素，利用工况图分析低压缸近零出力改造后电热负荷特性及其调峰能力的变化。并结合电力辅助服务市场运营规则进行了调峰补偿收益核算。结果表明：较抽凝运行工况，案例机组完成低压缸近零出力改造后，最大供热能力增加37.1%；额定供热工况电负荷调节能力提高34.8%；发电标准煤耗率降低54.5g/(kW·h), 调峰能力增加的同时热经济性提高。本文从理论上，对低压缸近零出力改造技术的应用提供了定量依据和工程适用范围，为热电联产机组灵活性改造技术应用提供理论支撑。     

煤气热电三联供系统能量利用系数的分析

引言 煤气、热、电三联产对于联合循环发电或同时需要煤气和热量的工厂是较为经济的[1],不仅简化了气化炉的结构,降低了投资,而且可以提高碳的利用率,减少环境污染[2].     

电热水器内部结构优化及储能特性研究

将相变储能技术应用于电热水器,并通过添加石墨纳米颗粒改善相变材料的导热特性,对其储能过程进行调节,可以起到“移峰填谷”的作用。建立了四种不同结构的电热水器三维模型,模拟了电热水器内部速度场与温度场分布特性。考察了进出口水管结构、电加热管布置方式、保温层结构等因素对热水器内部流场及传热特性的影响,研究了不同储能层厚度对电热水器储能的影响。结果表明,水平加热管与垂直加热管相比,加热过程中加热效率提高了2.2%;进水管管径增大1.5倍,热水输出率提升了17.9%;加入相变材料可在相同保温时间内(36 h)使水温最大提高10.6%。     

热风再循环机炉耦合高效发电系统变负荷性能仿真及优化

基于热风再循环回收烟气余热的机炉耦合发电（HAR）系统具有高效节能、受热面投资少、运行安全性高等优点。为解决其在全负荷范围安全又高效运行的问题,本文以某600MW烟煤机组为例,利用Ebsilon软件对HAR系统进行变负荷仿真研究。结果表明：烟气余热回收系统的排烟温度随负荷减小而降低,使锅炉空气预热器在低负荷下面临严重低温腐蚀风险;在低负荷下,现有的HAR系统难以通过调节高压、低压省煤器吸热量控制空气预热器冷端金属温度从而控制低温腐蚀;为在全负荷范围保证HAR系统内受热面安全可靠运行,提出了在余热回收系统中增设热量旁通管的HAR优化系统;在50%~100%热耗率验收工况（THA）负荷范围,应用该系统可使实例机组的标煤煤耗降低1.94~3.32g/(kW·h),在全负荷范围保持显著节能效益。为进一步推进该技术付诸应用,文章提出了HAR优化系统的运行控制方法。     

余热发电技术在云南建水铁合金厂上的应用

铁合金属冶炼耗能已超过全国工业能耗的2%,推广余热回收发电技术有利于降低企业能耗,提高能源利用效率。结合云南建水铁合金余热发电工程应用实例,总结了铁合金领域的余热发电技术特点。提出了铁合金领域采用先进的余热回收技术和低压蒸汽余热发电技术,节能、环保效益明显,该工程的余热发电机组发电量9.6×107 kW·h/a,供电量8.832×107kW·h/a,节约标煤3.56×104 t/a,减排二氧化碳8.68×104 t/a,取得了可观的节能效益、经济效益、环境效益和社会效益。