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超超临界锅炉启停过程中汽水分离器温度场与应力场数值模拟计算

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化工机械 2024年第1期51卷 62-70,105页

作者：边浩刘双白胡娱欧吴昕韩亮崔福博刘银河西安交通大学能源与动力工程学院华北电力科学研究院有限责任公司国家电网公司华北分部

随着可再生能源行业的发展,更多火电机组需要参与调峰运行,这对锅炉的启停速度、运行的灵活性和安全稳定性提出了更高要求。汽水分离器是超超临界机组的核心厚壁承压部件,在启停过程中由于温度场的变化会产生热应力,从而引起应力损伤和... 详细信息

随着可再生能源行业的发展,更多火电机组需要参与调峰运行,这对锅炉的启停速度、运行的灵活性和安全稳定性提出了更高要求。汽水分离器是超超临界机组的核心厚壁承压部件,在启停过程中由于温度场的变化会产生热应力,从而引起应力损伤和疲劳损伤。通过有限元数值模拟对汽水分离器在不同启停过程中温度场与应力场进行了研究,获得了温度、热应力和总应力随时间变化的规律。研究结果表明,启停过程危险点位置始终处于筒身与引入管连接区域,不同启停过程中冷态启动应力幅值最大,为362 MPa。对冷态启动下3种加速方案进行仿真分析表明,不同方案启动结束阶段瞬态总应力无明显差异(365 MPa)。

关键词：超超临界锅炉汽水分离器热应力快速启停数值模拟

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燃煤电站两种烟气余热利用方式的对比分析

动力工程学报 2022年第4期42卷 350-358页

作者：董伟许继东刘双白司派友华北电力科学研究院有限责任公司北京100045

介绍了燃煤电站常规低温省煤器系统与原煤烟气预干燥系统2种烟气余热利用系统,并以国内某600 MW超临界机组为例,对2种余热利用方式下机组的热力学性能进行了计算分析;在此基础上,进一步从系统能量分布及能量品位的角度探究2种系统的节... 详细信息

介绍了燃煤电站常规低温省煤器系统与原煤烟气预干燥系统2种烟气余热利用系统,并以国内某600 MW超临界机组为例,对2种余热利用方式下机组的热力学性能进行了计算分析;在此基础上,进一步从系统能量分布及能量品位的角度探究2种系统的节能机理,并对其应用后机组的经济性进行了对比分析。结果表明:以案例机组为例,锅炉排烟温度由130℃降低至95℃,常规低温省煤器系统可使机组供电煤耗降低1.4 g/(kW·h),而原煤预干燥系统由于可置换出更高品位的燃料化学能,可使机组供电煤耗降低3.7 g/(kW·h),具有更优的节能效果与经济效益。

关键词：燃煤电站余热利用低温省煤器原煤预干燥

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供热工况下的汽轮机振动长周期预测与分析

热能动力工程 2022年第3期37卷 72-80页

作者：吴昕刘双白郝向中王其国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045

以某350 MW供热机组高中压转子为研究对象,对K近邻法、随机梯度下降法、支持向量回归法和随机森林法等汽轮机高中压转子振动预测算法进行了可行性分析,并对机组首个供热期1,2号瓦轴振进行了预测。结果表明:K近邻算法、高斯径向基函数支... 详细信息

以某350 MW供热机组高中压转子为研究对象,对K近邻法、随机梯度下降法、支持向量回归法和随机森林法等汽轮机高中压转子振动预测算法进行了可行性分析,并对机组首个供热期1,2号瓦轴振进行了预测。结果表明:K近邻算法、高斯径向基函数支持向量回归及随机森林算法可用于汽轮机高中压转子振动预测;在供热期振动预测中,K近邻算法易受目标参数大幅变化影响,导致预测结果偏差明显;特征参数越限极易引发支持向量回归算法精度偏差;随机森林算法具有最优的泛化能力,其在稳定工况振动预测中具有较高精度;预测结果揭示了该机组高中压转子振动水平在供热季期间不断恶化,1号瓦振幅增大20%,2号瓦振幅降低5%。

关键词：汽轮机振动预测 K近邻随机梯度下降支持向量机随机森林

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两种灵活性改造技术的热电特性对比研究

中国电力 2023年第4期56卷 192-200页

作者：李祥勇吴昕庞春凤刘双白梅隆司派友国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045

高低旁联合供热和低压缸零出力技术作为2种重要的灵活性改造技术,能够有效提升火电机组供热工况的调峰能力与供热能力。本文基于华北电网内2台同型号350 MW超临界机组,采用热力系统建模仿真软件Ebsilon搭建了机组高低旁联合供热和低压... 详细信息

高低旁联合供热和低压缸零出力技术作为2种重要的灵活性改造技术,能够有效提升火电机组供热工况的调峰能力与供热能力。本文基于华北电网内2台同型号350 MW超临界机组,采用热力系统建模仿真软件Ebsilon搭建了机组高低旁联合供热和低压缸零出力模式下的热电性能计算模型,通过对比实际现场性能试验结果论证了模型的可靠性。模型的全运行区间性能计算结果分析表明:高低旁联合供热的最大热负荷可以比低压缸零出力大57.27 MW,最小电负荷比低压缸零出力小141.04 MW,其热电解耦能力更优秀;在主蒸汽流量和热网抽汽流量相等时,低压缸零出力比高低旁联合供热的电负荷高61.01 MW,其能量利用率更高;在现有华北电网调峰收益机制下,在主蒸汽流量小于505 t/h时,低压缸零出力供热可以获得更高的综合收益;在主蒸汽流量为505 t/h时,2种技术可以获得相同的最大综合收益;在主蒸汽流量大于505 t/h时,高低旁联合供热可以获得更高的综合收益。

关键词：热电解耦高低旁联合供热低压缸零出力热电特性调峰收益

带有SSS离合器汽轮发电机组轴系振动分析与处理

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热能动力工程 2022年第7期37卷 171-176页

作者：宋亚军司派友郝向中刘双白国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045

针对某厂带有SSS离合器的300 MW级“凝汽-抽汽-背压”(NCB)式汽轮机纯凝运行模式下的轴系振动故障,进行了振动矢量计算、轴瓦温度分析和可倾瓦工作原理分析。计算与分析发现,振动是由高中压转子残余不平衡量、轴瓦载荷较轻、轴瓦瓦块调... 详细信息

针对某厂带有SSS离合器的300 MW级“凝汽-抽汽-背压”(NCB)式汽轮机纯凝运行模式下的轴系振动故障,进行了振动矢量计算、轴瓦温度分析和可倾瓦工作原理分析。计算与分析发现,振动是由高中压转子残余不平衡量、轴瓦载荷较轻、轴瓦瓦块调节性能差等多因素导致。提出提高轴瓦载荷、更换轴瓦瓦块并进行现场轴系动平衡的振动处理方案。运行结果表明:与振动处理前相比,高中压转子高压排汽侧支撑瓦的振动波动现象消失;在汽轮机空负荷工况下,高中压转子高压排汽侧支撑瓦X向通频振动由118μm降低至20μm。

关键词： SSS离合器汽轮机轴系振动

基于Ebsilon的供热机组灵活性改造研究

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汽轮机技术 2023年第2期65卷 127-130,114页

作者：庞春凤张德利李祥勇吴昕刘双白华北电力科学研究院有限责任公司北京100045

热电联产机组灵活性改造是当前缓解冬季电网调峰压力的重要手段和必然趋势。针对某320MW热电联产机组,基于Ebsilon软件搭建了抽凝供热、低压缸零出力供热、高低压旁路供热的综合供热模型,并采用设计值对模型精度进行了验证。结合模型变... 详细信息

热电联产机组灵活性改造是当前缓解冬季电网调峰压力的重要手段和必然趋势。针对某320MW热电联产机组,基于Ebsilon软件搭建了抽凝供热、低压缸零出力供热、高低压旁路供热的综合供热模型,并采用设计值对模型精度进行了验证。结合模型变工况计算和机组设计资料找出了3种供热方式的运行边界,通过对计算结果的对比分析,得出了3种供热方式下的机组供热能力、发电热耗和调峰能力,结果表明:低压缸零出力和高低压旁路供热方式可以有效提升机组的最大供热量,相比抽凝供热方式,供热能力分别可提升18.7%和54.8%;低压缸零出力供热方式的经济性更优,较抽凝工况的热耗率降低14%~24%,高低压旁路供热方式的经济性最差,较抽凝工况的热耗率升高35%~71%;高低压旁路供热的电调峰能力最优,能够在全供热区间保持32%~35%额定电负荷运行,热电解耦能力突出。研究结果从供热能力、热耗率和调峰能力3个方面为供热机组灵活性改造提供了重要的量化参考依据。

关键词：灵活性热电解耦低压缸零出力高低压旁路供热供热改造

320MW机组低压缸零出力性能分析及应用研究

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中国电力 2021年第5期54卷 213-220页

作者：刘双白张晶吴昕胡娱欧国网冀北电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司) 北京100045 国家电网公司华北分部北京100053

低压缸零出力技术可有效提升机组供热能力和调峰能力。针对某320 MW供热机组,采用Ebsilon软件计算分析了低压缸零出力方式供热性能,结果表明,采用低压缸零出力方式供热,机组最大供热抽汽量提升97%,在250 MW供热负荷下,供电煤耗可降低61 ... 详细信息

低压缸零出力技术可有效提升机组供热能力和调峰能力。针对某320 MW供热机组,采用Ebsilon软件计算分析了低压缸零出力方式供热性能,结果表明,采用低压缸零出力方式供热,机组最大供热抽汽量提升97%,在250 MW供热负荷下,供电煤耗可降低61 g/(kW·h);试验研究了机组低压缸零出力方式供热能力工况,实测得出,机组最大供热负荷可达到476 MW,最小电负荷可降至79.5 MW;基于上一年度供热期运行数据,对低压缸零出力方式供热的经济性进行了分析,结果显示,采用低压缸零出力方式供热可节约标准煤5581 t。

关键词：低压缸零出力热电联产供热量节能量