基于改进单纯形法和凝结水节流的超超临界机组协调优化

风能、太阳等新能源的规模化并网对电网的安全稳定性造成较大影响。为提高新能源的消纳能力,电网对燃煤机组的运行灵活性、负荷快速响应能力、深度调峰能力等提出了很高的要求。采用先进的控制策略提升协调控制的品质,具有重要的现实意义。基于近年来发展起来的"凝结水节流"快速变负荷方法,采用人工神经网络建立了考虑凝结水节流特性的负荷预测模型及主汽压力预测模型。在此基础上,利用经典优化理论中的改进单纯形法,设计了协调系统智能优化控制策略,编制了实时优化程序。借助1000 MW超超临界机组仿真机开展了详细的优化控制仿真实验,结果表明文中方法可有效提高机组变工况负荷响应的快速性,减少主汽压力波动,提升协调控制品质。     

火电机组调峰裕度的影响因素研究

火电机组在参与调峰时，机组的调峰裕度受到多种因素的影响。本文从燃烧稳定性、锅炉辅机和水循环的安全性等因素对调峰裕度的影响。同时综合考虑各种影响因素，600／1000MW为40%左右额定负荷，200／300MW机组最低不投油负荷为50%左右额定负荷。     

电动客车空调排风热回收的仿真分析

为了解决电动客车空调在夏季高温天气运行过程中制冷效率低、乘客热舒适性差的问题,提出了一种通过增加过冷器,对排风进行热回收的方法。利用Amesim平台搭建了空调机组的仿真模型,并根据实验数据进行修正,分析得到了热回收机组的性能参数。仿真结果表明,额定工况下排风热回收机组COP(Coefficient of performance,系统能效比)提升3.9%,环境温度变化时COP平均提升7.6%。通过进一步的仿真分析发现,排风量和排风温度对热回收机组性能影响不大。     

上海电源结构优化策略研究

目前上海负荷峰谷差日益增大,市外来电规模增加及新能源优先消纳等问题要求上海电源装机具有较强的调峰灵活性。该文系统地分析了上海用电负荷特性,并从增强调峰灵活性角度出发,对上海电源结构优化策略和实施方案进行了详细分析。研究结果表明未来上海市内电源装机建设应以建设增加燃气机组,提高灵活调峰性能为主。上海缺口容量的燃机替代燃煤机组方案策略包括退役煤机原址建设燃机,以及城市外围规划燃机电源点。现有小型煤机中,石洞口发电厂具备原址燃机替代条件。金山、青浦、嘉定、浦东4个区域适宜新增燃机替代燃煤机组。     

经济器在磁悬浮离心式冷水机组中的应用研究

为研究经济器在磁悬浮离心式冷水机组中的应用效果,首先通过理论分析得出不同压缩机压比下经济器对机组性能系数的影响,随后测试经济器膨胀阀不同目标过热度下机组的性能系数,在膨胀阀的最优目标过热度设定下,测试相同冷凝器进水温度、不同制冷量和不同冷凝器进水温度、相同制冷量2种情况下经济器开启和关闭对机组性能系数的影响。试验结果表明:对于磁悬浮离心式冷水机组,经济器膨胀阀目标过热度最优设定值为6.0℃左右;压缩机压比大于1.8时经济器能够起到提升机组性能系数的作用,随着压比的增大,对性能系数的提升能力增大;相同制冷量条件下,随着冷凝器进水温度的升高,经济器的应用使得机组性能系数最大能够提高10%。     

办公楼变频空气源热泵序列优化控制

为了满足公共建筑中空调系统部分负荷下的节能运行调节需求,制冷机房经常配置多台冷水机组。空调系统中冷水机组能耗占比较高,而机组序列控制在系统满足室内负荷需求与节能中运行起关键作用。为了提高热泵机组的运行能效,本文提出一种空气源热泵机组的序列优化控制方法。首先建立变频空气源热泵机组模型,然后建立多台同型号机组序列优化控制目标函数,同时给出实时建筑负荷下求解机组最佳运行序列组合的算法与步骤。以某工程为例,利用e QUEST软件分析了办公楼全年的空调负荷变化,并在夏季、冬季典型日负荷基础上,对比分析了热泵机组序列优化控制策略与传统策略。结果表明:与传统策略相比,在10%~100%的系统部分负荷范围内,采用序列优化控制策略的机组能耗平均降低13.4%。在夏季典型日,热泵机组能耗降低14.5%;在冬季典型日,热泵机组能耗降低12.3%;在过渡季典型日,热泵机组能耗降低3.3%。在供冷季,采用机组序列优化控制策略能耗降低14.1%;在供热季能耗降低9.0%。热泵机组的序列优化控制策略具有明显的节能效果。     

350 MW超临界热电联产机组灵活性改造分析

近几年全国弃风、弃光问题日益严重,而且国家对燃煤电厂深度调峰能力的要求也不断提高。该文结合华北地区火电机组深度调峰补偿相关政策,对某350 MW超临界热电联产项目进行灵活性改造研究。通过对国内几种主流灵活性改造技术进行分析,对比各种技术的优缺点以及投资费用、运行成本,并结合本地区调峰补偿情况,评估机组灵活性改造后对后期经营的影响,得出适合本厂的最优方案。结果表明,低压缸零出力供热技术是目前为止应对热电解耦成本最低的方案。当标煤单价在700元/t以下时,机组不宜进行调峰,应多带负荷;当标煤单价在700元/t以上时,通过调峰降低机组负荷来减少亏损。     

引风机频繁振动原因的诊断与处理

引风机作为锅稳定运行,但在日常的运行中,火电厂锅炉机组的重要辅机引风机确会经常小现螳故障,其中大部分故障是引风机振动导敛机组的捷负荷运行,甚至停炉进行处理,严重威胁到机组的安全稳定运行,针对历次处理引风机故障经验的基础上,通过分析、现场检测、诊断,认为除尘器的除尘效率不稳定和脱水效率低是造成引风机振动的丰要原因,通过采用改造除尘器冲灰水管道系统来稳定除尘效率和提高除坐器脱水效率的措施顺利解决问题。     

水冷螺杆式冷水机组滑阀调节与变频调节的性能测试

通过测试,对水冷螺杆式冷水机组滑阀调节与变频调节进行性能比较,尤其是部分负荷时的性能对比。试验结果表明,变频调节比滑阀调节在性能上具有明显优势,较滑阀调节IPLV可以提高约30%。25%负荷率时,变频调节比滑阀调节的EER提高约57%。这说明变频调节比滑阀调节在部分负荷时的性能更优,具有节能优势。另外,对是否带经济器进行比较测试,结果表明带经济器可以提高变频机组部分负荷性能,且经济器更适用于压缩比大于8.0的工况。     

楼宇自控系统的节能模式研究

在暖通空调系统中,冷冻站设备和空调机组的耗电量在整个系统的能耗中居主要部分。楼宇自控系统(BAS)通过末端的负荷计算,及时调整机组的冷热量输出和机组运行时间,以达到机组的最优化启停和最佳运行状态。随着技术的进步,冷冻站设备及空调机组设备的生产厂家己经普遍使用微机控制技术,即利用自带的控制系统,使传统的模拟控制提升为数字元控制,双位元控制提升为智能控制。其中压缩机能量调节由传统的双位元控制发展到无级卸载控制、多台联动控制、旁通控制和变速控制等,能量调节更为精确。机组的负荷调节由单变量送风温度控制、回风温度控制、回水温度控制、冷凝压力控制、蒸发温度控制发展到多变量输入模糊控制,机组的运行效率大大提高。     

超临界循环流化床机组全负荷段深度调峰方法研究

随着新能源发电装机容量不断扩大,火力发电市场受到严重挤压,为了满足电网深度调峰的需求,火电厂需要承担起深度调峰的重任,循环流化床机组可以采用停炉不停机的方式参与深度调峰。以山西某电厂超临界350 MW循环流化床机组为研究对象,分析了超临界循环流化床机组2种典型汽水系统全负荷段深度调峰方法,对其中的操作要点进行了详细的阐述,并就操作过程中需要特别关注的问题进行了分析,也提出了相应的防控措施。分析表明:超临界循环流化床机组可以采用2种典型汽水系统实现全负荷段深度调峰;加装炉水循环泵系统投资大、操作复杂,增设贮水箱到除氧器管路投资小、操作简单,但是加装炉水循环泵系统参与全负荷段调峰时,各系统稳定性较好。     

高压加热器最佳运行水位的确定方法研究

分析了加热器水位变化对上下端差的影响,并采用等效焓降法建立了加热器上下端差对机组相对内效率影响的计算模型,提出了加热器最佳运行水位的确定方法。以某电厂600MW机组高压加热器为例,定量分析了正常低水位运行对机组热经济性的影响,并利用本文提出的方法对三台高压加热器水位进行了调整,调整后机组相对内效率提高0.070%,热耗率降低了5.20kJ/（kW·h）,该方法能推广到其他类似机组上应用,对电厂经济运行具有很大实用价值。     

燕山石化公司乙烯装置66×104t/a扩能改造方案的研究与决策

燕山石化公司30×104t/a乙烯装置1994年完成第一次扩能至45×104t/a的改造后，仍存在原料灵活性差、能耗高、与同期建设的乙烯装置比规模偏小等问题。以全面提高技术水平、降低能耗、增加原料灵活性、尽可能扩大生产能力为目标，充分考虑方案的可实施性、实施时的安全性、实施后的可操作性及方案的先进性和经济性，对装置技术改造的方案进行了比选研究。经改造，实现了生产能力扩大到66×104t/a的目标，实际可达71×104t/a，装置能耗明显下降，石脑油、轻柴油、重柴油、加氢裂化尾油均可作为乙烯原料。在世界上，     

Abpumpverhalten von Roots‐ und Schraubenvakuumpumpen

Pump down characteristic of Roots pump combinations Combinations of roots pumps and screw type vacuum pumps are often used in industrial vacuum applications because of their high pumping capacity, their compact dimensions and their good energy efficiency. In load lock applications, the type of load control has a high influence on the evacuation time as well as on the energy efficiency of the pump combination. The operation limits of roots pumps are discussed and means to prevent an overload of the pump are introduced.     

Issues associated with two-shift operation of combined cycle generating plant

Abstract

Diverse experiences associated with two-shifting of conventional generating units are largely relevant to the ‘balance of plant’ in combined cycle generating units (CCGTs). Although two-shifting has adversely impacted upon reliability and availability, and incurred substantial additional maintenance costs on many conventional units, this has not been the case for all installations. Reference 1, for example, reports that four large coal-fired units, which have been extensively two-shifted for more than 15 years, have experienced no major and just a few minor problems attributable to many shutdown-startup cycles. These units are capable of more than 200,000 hours running with more than 6,000 starts; only a small additional maintenance cost is attributable to two-shifting.

Startups and shutdowns impose more onerous conditions on critical parts of many components of most fossil-fired generating plant than experienced when operating continuously at maximum rating (the steady-state condition at which unit and component design verification analysis is generally performed). The generic root cause of many of the major and the miscellany of lesser problems attributable to two-shifting has been a general omission by equipment designers, architect-engineers and purchasers to determine, during the design phase, (i) realistic transient conditions imposed on various components during unit startups and shutdowns. and (ii) the consequential life expenditure from cyclic thermal-mechanical cyclic loadings and other mechanisms of material degradation caused by mechanical load cycles.

It is feasible to design CCGTs capable of very extensive two-shifting without thermally induced failures in the balance of plant [2–4]. However, CCGTs do have additional difficulties to understand and manage by appropriate design and operation. For example, CCGTs:

have to consider the additional operational and cost implications associated with two-shifting the gas turbine (GT);

have more complex cycles, which are additional complications to operation during shutdowns and startups;

impose more severe conditions on the superheater and economizer of the HRSG during both the shutdown and startup process than is experienced in conventional boilers.

Therefore CCGTs require even more design attention than conventional units to enable them to twoshift without adversely impacting reliability and availability and without incurring excessive additional maintenance costs for the balance of plant.

For either a CCGT or conventional coal-fired generating plant, one of the requirements for troublefree two-shift operation is that all parts subjected to significant heating and/or cooling during CCGT startups and shutdowns require good thermal flexibility. Thermal flexibility in the critical parts of the plant is achieved by a combination of:

appropriate conceptual and detailed design of the key equipment; i.e., the GT, steam turbine (ST), and HRSG

appropriate design of key auxiliary systems which influence the conditions imposed on HRSG and ST;

unit operating procedures for CCGT shutdowns and startups that minimize thermal stresses in all critical parts of GT, ST and HRSG.

The importance of having good thermal flexibility to minimize distress from thermally-induced low cycle fatigue (LCF) caused by unit shutdowns and startups has been well-publicised. There have been many failures of tubes at attachments to superheater and economizer headers most of which are attributable to transient high stresses developed during startups (in some cases in less than 200 startups). Despite this, CCGTs continue to be installed with design weaknesses that would not be difficult nor costly to correct on a new installation, and operating procedures unnecessarily harmful to the HRSG continue to be widely used.

Good thermal flexibility is only one of the crucially important objectives for CCGTs intended for twoshifting. This paper discusses several other technical challenges to be overcome for a CCGT to provide high startup reliability without adverse impact on CCGT reliability and availability. It also addresses the minimum additional maintenance cost for the ‘balance of plant’ that is attributable to two-shifting.     

双效溴化锂吸收式热泵余热回收系统数值模拟研究

溴化锂吸收式热泵机组可以有效回收利用工业和建筑中的各种形式低温余热,提高余热资源回收率,但设备参数对热泵性能影响很大。因此本文基于温度对口和梯级利用的原则,对蒸汽型双效溴化锂吸收式热泵机组内传热部件进行热力及传热分析,通过质量和能量守恒建立热泵机组数学模型,分析热网供水温度、蒸发器进口低温余热水温度和驱动热源温度这三个外部因素的变化对系统性能的影响。研究结果表明:热网供水温度在49℃左右,热泵系统COP最佳为2.67;蒸发器进口低温余热水温度在47℃左右时,热泵系统COP最佳为2.67;随着驱动热源温度的上升,热泵系统的COP呈上升趋势。为吸收式热泵实际运行过程中,合理设置设备参数提高热泵性能提供指导。     

9F级联合循环供热机组停用保护系统设计技术方案研究

在火力发电厂中,主设备的腐蚀问题会带来重大安全隐患和经济损失。因此,电厂热力设备在停运期间采取适当的保养措施是非常重要的。针对9F级燃气-蒸汽联合循环供热机组中余热锅炉的水汽系统,制定了热风+气相缓蚀剂的停运防锈蚀联合保养方法,通过减少设备内部水分,通入带有保护性的气相缓蚀剂来达到保护热力设备的目的。阐述了停用保护系统设计、保养实施过程、保养装置运行操作,为燃机机组停用保护工作的有效实施提供必要的参考。实际应用的检验表明,该停用保护技术具有成本低廉、操作简单、保护高效等优点,对于启停频繁的燃机热力设备的维护和保养工作具有重要的指导意义。     

空气源热泵与建筑耦合的变工况分析及优化

由于目前设计人员对于空气源热泵性能的了解仅限于额定工况的制热量和COP,导致机组在夏热冬冷地区冬季工况的制热效果可能无法满足实际需求。本文建立热泵机组变工况产能输出、能效比模型及建筑冬夏季动态负荷需求模型,并将热泵产能输出和建筑负荷需求基于室内外温度和室外含湿量参数进行耦合,综合分析了室内外温度和室外含湿量等因素对热泵性能的影响,提出了空气源热泵选型的三个指标,即产能输出满足建筑负荷需求的稳定运行工况区间、最不利工况点的机组出力和能效比。该方法能够有效预测热泵选型实际性能和满足建筑负荷需求的程度,并优化风冷热泵选型方法和评价标准。