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低压缸零出力条件下电锅炉和高低旁路抽汽供热的经济性与灵活性分析

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华北电力大学学报（自然科学版） 2023年第6期50卷 85-92页

作者：田亮汪可华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071003

供热机组灵活性改造是打破“热电耦合”、实现煤电机组为可再生能源发电提供容量支撑的有效措施,最常见的技术方案是汽轮机低压缸零出力运行加高低旁路抽汽供热或电锅炉供热。针对一350 MW超临界供热机组,采用变工况迭代计算方法,对两... 详细信息

供热机组灵活性改造是打破“热电耦合”、实现煤电机组为可再生能源发电提供容量支撑的有效措施,最常见的技术方案是汽轮机低压缸零出力运行加高低旁路抽汽供热或电锅炉供热。针对一350 MW超临界供热机组,采用变工况迭代计算方法,对两种方案的最小电出力、最大供热和保热调电典型工况点的热经济性,以及深调峰负荷段的电出力的可调范围进行对比分析。结果表明,由于冷端损失很小,在相同热电负荷工况下电锅炉方案耗煤量仅略大于高低旁路抽汽方案;而因电锅炉具有优良的逆向电负荷调节能力,深调峰负荷段下的电负荷可调区间要显著大于高低旁路抽汽方案。

关键词：低压缸零出力高低旁路抽汽电锅炉经济性分析灵活性分析

350 MW供热机组低压缸零出力试验及仿真研究

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热能动力工程 2022年第7期37卷 1-9页

作者：谢昌亚陈凯亮刘广会吴昕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 京能秦皇岛热电有限公司河北秦皇岛066000

低压缸零出力技术可有效实现热电联产机组热电解耦,提升机组供热能力和调峰能力。对某350 MW机组低压缸零出力试验方案和试验过程进行了详细分析。试验研究显示,在280 t/h供热抽汽流量下,低压缸零出力技术可降低机组负荷52 MW。受试验... 详细信息

低压缸零出力技术可有效实现热电联产机组热电解耦,提升机组供热能力和调峰能力。对某350 MW机组低压缸零出力试验方案和试验过程进行了详细分析。试验研究显示,在280 t/h供热抽汽流量下,低压缸零出力技术可降低机组负荷52 MW。受试验条件限制,为获取全负荷范围内低压缸零出力工况下机组性能,采用Ebsilon软件对低压缸零出力工况进行仿真计算。结果表明:与抽凝工况相比,低压缸零出力运行方式下,热网抽汽量可提高90 t/h,相同供热量下机组负荷可降低29%,最小电负荷率可降至28.5%,在176 MW供热负荷下供电煤耗可降低51.2 g/(kW·h)。

关键词：低压缸零出力 Ebsilon 供热量最小电负荷煤耗

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三菱机组低压缸零出力供热改造

洁净煤技术 2023年第S2期29卷 629-634页

作者：邵建林赵晏博张军峰白洁任学武严保林赵泽三河发电有限责任公司河北065000 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

我国西、北部地区各类可再生能源丰富,发电装机潜力巨大,但可再生能源产生的波动性电力接入会引发运行稳定性、电能质量等诸多问题。燃煤电站参与深度调峰是大规模消纳可再生能源最现实可行的方法。同时,西、北地区存在较大的热源缺口... 详细信息

我国西、北部地区各类可再生能源丰富,发电装机潜力巨大,但可再生能源产生的波动性电力接入会引发运行稳定性、电能质量等诸多问题。燃煤电站参与深度调峰是大规模消纳可再生能源最现实可行的方法。同时,西、北地区存在较大的热源缺口严重影响居民生活。低压缸零出力供热技术,即在低压缸高真空运行条件下,采用可完全密封的液压蝶阀切除低压缸原进汽管道进汽,通过新增旁路管道通入少量冷却蒸汽,用于带走切除低压缸进汽后低压转子转动产生的鼓风热量,实现机组低压缸零出力运行,大幅降低低压转子的冷却蒸汽消耗量,提高汽轮机电调峰能力和供热抽汽能力,最终有效解决低压缸冷却蒸汽流量限值、电调峰能力有限以及供热抽汽能力受限的“三限”问题。但汽轮机在低压缸零出力运行工况下,仅通入少量冷却蒸汽,使原设计流场被破坏,会对末级及次末级叶片的安全性产生明显影响,存在安全隐患。以在国内装机量高的三菱TC-2F-40.5机组为例,借助计算流体动力学(CFD)模拟分析方法对温度和动应力进行安全校核,并提出可采取低压缸喷水减温系统和抗水蚀金属耐磨层喷涂处理来保障机组在零出力工况下实现长期稳定安全运行。

关键词：热电厂低压缸零出力计算流体动力学小容积流量工况保障措施

三菱机组低压缸零出力供热改造安全运行关键技术研究

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洁净煤技术 2023年

作者：邵建林赵晏博张军峰白洁任学武严保林赵泽三河发电有限责任公司中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

我国西、北部地区各类可再生能源丰富，发电装机潜力巨大，但可再生能源产生的波动性电力接入会引发运行稳定性、电能质量等诸多问题。燃煤电站参与深度调峰是大规模消纳可再生能源最现实可行的方法。与此同时，西、北地区存在较大的热... 详细信息

我国西、北部地区各类可再生能源丰富，发电装机潜力巨大，但可再生能源产生的波动性电力接入会引发运行稳定性、电能质量等诸多问题。燃煤电站参与深度调峰是大规模消纳可再生能源最现实可行的方法。与此同时，西、北地区存在较大的热源缺口严重影响居民生活。低压缸零出力供热技术，即在低压缸高真空运行条件下，采用可完全密封的液压蝶阀切除低压缸原进汽管道进汽，通过新增旁路管道通入少量的冷却蒸汽，用于带走切除低压缸进汽后低压转子转动产生的鼓风热量，实现机组低压缸零出力运行，大幅降低低压转子的冷却蒸汽消耗量，提高汽轮机电调峰能力和供热抽汽能力，最终有效解决低压缸冷却蒸汽流量限值、电调峰能力有限以及供热抽汽能力受限的“三限”问题。但汽轮机在低压缸零出力运行工况下，仅通入少量冷却蒸汽，使得原设计流场被破坏，会对末级及次末级叶片的安全性产生明显影响，存在安全隐患，论文以在国内装机量高的三菱TC-2F-40.5机组为例，借助计算流体动力学（Computational fluid dynamics，CFD）模拟分析方法对温度和动应力进行了安全校核，并提出可以采取低压缸喷水减温系统和抗水蚀金属耐磨层喷涂处理来保障机组在零出力工况下实现长期稳定安全运行。

关键词：热电厂低压缸零出力计算流体动力学小容积流量工况保障措施

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供热机组低压缸零出力工况下热经济性分析

华北电力大学学报（自然科学版） 2023年第4期50卷 112-118,126页

作者：汪可田亮华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071003

低压缸零出力运行是当前供热机组灵活性改造的主要方式。依据电网现行深调峰补偿政策,核算机组不同工况下的收益是现场面临的实际问题。研究一种基于热平衡规律的变工况快速算法,能够在保证基本计算准确度的情况下快速计算出机组变工况... 详细信息

低压缸零出力运行是当前供热机组灵活性改造的主要方式。依据电网现行深调峰补偿政策,核算机组不同工况下的收益是现场面临的实际问题。研究一种基于热平衡规律的变工况快速算法,能够在保证基本计算准确度的情况下快速计算出机组变工况后运行状态。以某350 MW超临界供热机组为例,分别计算100%TMHCR(最大供热)和40%THA工况下低压缸零出力运行前后的发电功率、供热功率及热耗等参数,进而计算出发电供热收益。结果显示,100%TMHCR工况低压缸零出力运行能够降低发电负荷约8%,提升供热负荷27%,40%THA工况可将发电负荷降低至25%Pe,经济效益显著。

关键词：供热机组低压缸零出力经济性分析变工况计算

低压缸零出力运行次末级温度模糊多模型内模控制

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电力科学与工程 2022年第6期38卷 61-69页

作者：姚珺刘鑫屏华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071003

针对零出力运行方式下,供热机组低压缸进汽流量与次末级蒸汽温度存在强非线性相关,造成常规控制方法难以保证系统全局稳定性的问题,研究了一种模糊多模型内模控制策略。依据对象增益变化规律,将对象划分为负增益区、近零负增益区、近零... 详细信息

针对零出力运行方式下,供热机组低压缸进汽流量与次末级蒸汽温度存在强非线性相关,造成常规控制方法难以保证系统全局稳定性的问题,研究了一种模糊多模型内模控制策略。依据对象增益变化规律,将对象划分为负增益区、近零负增益区、近零正增益区、正增益区,分别建立模型并设计内模控制器,并通过模糊加权方式得到最终控制输出。在近零增益区内推导出的内模控制稳定准则,可以控制系统适应对象增益在小范围内正负变化。仿真验证表明,控制系统具有全局稳定性及足够的鲁棒性。

关键词：供热机组汽轮机运行低压缸零出力强非线性模糊多模型内模控制

低压缸零出力改造后热网疏水系统对热经济性影响的Ebsilon模拟

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东北电力大学学报 2023年第6期43卷 87-93页

作者：刘军李洪波管洪军高明李杨王顺中国石化集团公司胜利石油管理局有限公司山东东营257087 高效节能及储能技术与装备山东省工程实验室(山东大学能源与动力工程学院) 山东济南250061

为提升火电机组的供热能力及调峰能力,低压缸零出力技术受到了越来越广泛的关注。基于某300 MW纯凝机组,利用Ebsilon软件搭建了热力系统模型,并进行了供热改造后的系统建模,对比分析了低压缸零出力改造前后机组的热经济性变化,并对不同... 详细信息

为提升火电机组的供热能力及调峰能力,低压缸零出力技术受到了越来越广泛的关注。基于某300 MW纯凝机组,利用Ebsilon软件搭建了热力系统模型,并进行了供热改造后的系统建模,对比分析了低压缸零出力改造前后机组的热经济性变化,并对不同热网疏水系统布置方案下低压缸零出力机组的供热、发电性能和供电标准煤耗进行了多工况模拟计算。结果表明,低压缸零出力改造使最小供电标准煤耗降低了31.63 g/(kW·h)。各疏水系统布置方案中,最大的供热抽汽量为638.26 t/h,最小的电负荷率为23.05%,最小的供电标准煤耗为161.30 g/(kW·h)。该研究可以为低压缸零出力机组疏水系统的优化布置提供借鉴,并为零出力机组的高效运行提供指导。

关键词：低压缸零出力热网疏水热经济性 Ebsilon模拟

350 MW三菱TC-2F汽轮机低压缸零出力改造案例研究

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汽轮机技术 2022年第5期64卷 388-391页

作者：彰金宝刘喆徐宪龙陈荣轩李毅刚杨双华畅志兵王九崇三河发电有限责任公司三河065201 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 天津国华盘山发电有限责任公司天津301900

以某电厂350 MW三菱TC-2F汽轮机为研究对象,针对传统“以热定电”运行模式调峰灵活性差的问题,实施了低压缸零出力供热改造。采集汽轮机低压缸零出力运行前后的运行参数,通过调整汽轮机的操作参数确定边界条件,并测试机组的热电特性。... 详细信息

以某电厂350 MW三菱TC-2F汽轮机为研究对象,针对传统“以热定电”运行模式调峰灵活性差的问题,实施了低压缸零出力供热改造。采集汽轮机低压缸零出力运行前后的运行参数,通过调整汽轮机的操作参数确定边界条件,并测试机组的热电特性。结果表明:当冷却蒸汽流量为20t/h、凝汽器真空不低于96kPa、减温喷水流量为6.7t/h时,汽轮机可在低压缸零出力工况下安全、稳定运行;此时,在相同的主蒸汽流量下、采暖抽汽流量可增多84t/h~104t/h,在相同的采暖抽汽流量下、发电功率可降低22MW~44MW。试验结果可为三菱TC-2F汽轮机的低压缸零出力改造和运行提供借鉴。

关键词：汽轮机低压缸零出力供热边界条件热电特性

某350MW热电联产机组低压缸零出力改造热电特性分析

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汽轮机技术 2022年第2期64卷 129-132页

作者：王行赵金峰豆中州孙首珩姚莹莹吉林省电力科学研究院有限公司长春130021

以某电厂350MW热电联产机组为例,介绍了低压缸零出力改造方式,结合试验数据对比分析了低压缸零出力改造前后供热能力和调峰能力,并从热耗率和调峰收益量方面对机组运行经济性进行分析计算。

关键词：低压缸零出力供热能力调峰能力经济性