超超临界百万机组汽轮机超速保护系统优化与改造
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东汽 660MW 超临界汽轮机轴封系统设计与优化摘要:东方汽轮机有限公司(以下简称东汽)制造的660MW超临界高、中压分缸汽轮机轴封系统设计主蒸汽、低温再热蒸汽和辅汽三种供汽方式,国内火电厂在实际应用中只使用低温再热蒸汽和辅汽两种供汽方式,没有投运主蒸汽供轴封系统。
针对中电(普安)发电有限责任公司(以下简称普安电厂)使用的东汽660MW超临界高、中压分缸汽轮机调试过程进行分析,对汽轮机轴封系统设计应用情况进行调查研究,发现了汽轮机轴封系统的设计缺陷,通过优化轴封系统设计,优化轴封系统运行方式,可以实现轴封系统设计功能。
机组调试结果表明,轴封系统设计优化之后,可以适应汽轮机启动、停运、甩负荷等各种工况,保证汽轮机安全。
关键词:轴封系统;设计优化;调查研究;安全1.前言普安电厂两台D660AL汽轮机(型号N660-25/580/580)是东汽设计制造的新一代高效超临界660MW优化机型,单轴、一次中间再热、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机。
本汽轮机组轴封系统采用自密封轴封系统,即在机组正常运行时,由高、中压端轴封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端轴封供汽的汽轮机轴封系统,多余漏汽经溢流站溢流至#8低加或者凝汽器。
在机组启动或者低负荷运行阶段,轴封供汽由外来蒸汽提供,机组负荷达100MW时开始自密封,至负荷280MW时达完全自密封,该轴封系统从机组启动到满负荷运行,全过程均能按机组轴封系统供汽要求自动进行切换。
本轴封系统设计的外来汽源有高温辅汽(辅汽母管直供)、低温辅汽(辅汽母管减温减压后辅汽)、冷再和主蒸汽共四路汽源,高温辅汽、低温辅汽、冷再三路汽源集合成一个供汽站,由一个调门控制向轴封母管供汽;主蒸汽作为单路汽源,由主蒸汽供轴封母管调节门向轴封供汽;低温辅汽和冷再供轴封管路设计施工完毕,但是从未投运,只使用高温辅汽供轴封管路。
机组冷态启动时应先用高温辅汽向轴封供汽,热态启动时用高温辅汽和主蒸汽联合供汽,正常运行中为自密封运行方式,主蒸汽和高温辅汽作为轴封用汽的备用汽源。
无再热超超临界机组热力系统及其优化设计无再热超超临界机组是一种高效能、低排放的热力发电装置,具有较高的发电效率和较低的烟气排放。
热力系统是该机组的核心组成部分,它直接影响到机组的工作效率和发电能力。
对于无再热超超临界机组热力系统的优化设计具有重要意义。
无再热超超临界机组的热力系统主要包括:锅炉系统、汽轮机系统和再热器系统。
锅炉系统是该机组的能量转化设备,通过燃烧传热将燃料的化学能转化为水蒸气的热能。
汽轮机系统是将锅炉中产生的高温高压水蒸气转化为机械能,并驱动发电机产生电能。
再热器系统是提高汽轮机系统效率的关键,通过将部分蒸汽再次加热,提高蒸汽的温度和压力,减少对汽轮机系统的损失。
无再热超超临界机组的热力系统优化设计的核心目标是提高机组的效率和发电能力。
在设计过程中,需要考虑以下几个方面:要合理设计锅炉系统。
合理选择燃料种类和燃烧方式,确保燃料燃烧充分,减少烟气中的余热损失。
要优化锅炉传热面积和布置,增加热交换效率,提高蒸汽的温度和压力。
要优化汽轮机系统。
合理选择汽轮机型号和参数,确保蒸汽的能量转化效率最大化。
要优化汽轮机的叶轮和导向叶片的角度和布置,减少能量损失。
还要考虑蒸汽再热器系统的布置和参数选择,以提高蒸汽的温度和压力,减少对汽轮机系统的损失。
无再热超超临界机组热力系统的优化设计是提高机组效率和发电能力的关键。
通过合理设计锅炉系统、优化汽轮机系统和再热器系统,可以减少能量损失和排放,提高发电效率和经济性。
在设计过程中,还需要考虑到可持续发展和环境保护的要求,选择清洁燃料和减少排放,以实现绿色发展和可持续利用能源。
第23卷第1期 电 站 系 统 工 程 V ol.23 No.1 2007年1月Power System Engineering Jan., 2007文章编号:1005-006X(2007)01-0057-03超临界汽轮机超速保护系统分析武汉大学动力与机械学院 覃 超 谢诞梅* 董 川 李懿靓摘 要:随着我国高参数和大容量机组的快速发展,特别是超临界超长机组的急剧增多,机组自身的安全性,直接影响各大电网的安全性和稳定性。
超临界汽轮机转子由于转动惯量大,转子飞升时间常数小,所以对它进行超速保护尤为重要。
重点分析超临界汽轮机的超速保护系统的特点。
关键词:超临界汽轮机;超速保护;机械超速保护;电超速保护 中图分类号:TK264.2+1 文献标识码:AAnalysis of Overspeed Protection System of Supercritical Steam TurbineQIN Chao, XIE Dan-mei, DONG Chuan, LI Yi-liangAbstract: Nowadays, the number large capacity units with high parameter, especially with supercritical parameter and thin long shafts has been increased rapidly in electric networks. The safety of these units will have great impact on the safety steady of the network. As the inertia moment of supercritical steam turbine is large, and the time constant of rotor speedup is small, the overspeed protection system is very important for unit itself. The main characteristics of the overspeed protection system of supercritical steam turbines are analyzed.Key words: supercritical steam turbine; overspeed protection; mechanical overspeed protection; electric overspeed protection汽轮机是在高温、高压下高速运转的机械,其旋转部件承受巨大的离心力,该离心力是与转速的平方成正比的,因此随着转速的升高,其离心力将快速上升。
660MW超超临界机组独立电超速与ETS系统的逻辑优化与完善发布时间:2022-07-13T01:09:30.231Z 来源:《中国科技信息》2022年5期3月作者:王祥龙张学民[导读] 本文主要阐述了660MW机组超速保护系统改进的必要性和可行性,同时对独立电超速系统的设计方案进行总结分析并且结合ETS系统的特点将二者融合,在增加系统可靠性的同时真正做到一体化管理,也为后续同类型机组汽轮机独立电超速及ETS保护优化和改进提供了参考。
王祥龙张学民华润电力(锦州)有限公司,辽宁省锦州市太和区,121000摘要:本文主要阐述了660MW机组超速保护系统改进的必要性和可行性,同时对独立电超速系统的设计方案进行总结分析并且结合ETS系统的特点将二者融合,在增加系统可靠性的同时真正做到一体化管理,也为后续同类型机组汽轮机独立电超速及ETS保护优化和改进提供了参考。
关键字:汽轮机;独立电超速;ETS系统汽轮机转速是电厂所有监控保护系统中最重要的参数之一,汽轮机超速保护装置及危急遮断保护系统设计的可靠性、合理性是保证机组安全稳定运行的有效保障。
常规汽轮机组超速保护一般为三套,DEH超速、TSI超速及机械超速。
但是受系统结构等因素影响近年来机械超速暴露出一些安全运行问题,如:飞锤卡涩导致动作无规律或者不正常击出;飞锤间隙调整不当使机组莫名的跳闸等,大大降低机组安全运行的系数。
因此,近年来大部分新建项目都取消了机械超速而改为增设独立电超速。
由于独立电超速软硬件与ETS系统完全独立,虽然某种程度上增加了电超速系统的可靠性,但是对整个ETS系统而言它依然是一个分支,所以ETS与独立电超速系统的融合就显得尤为重要。
本文结合某660MW超超临界机组独立电超速的设计方案及与ETS的逻辑优化进行阐述供大家学习参考。
1 总体配置情况该公司为新建两台660MW超超临界燃煤发电供热机组,其中汽轮机为哈尔滨汽轮机厂配供的超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压、抽汽凝汽式机组。
1000MW超超临界机组汽轮机节能改造及运行优化方案探讨摘要:能源是人类社会发展的源动力,随着社会的发展,人类对能源的需求量逐渐提高,然而全球能源的紧缺问题却日益严峻,如何高效的利用能源是解决这一问题的关键。
中国作为世界第一大煤炭生产及消费国,燃煤发电厂不仅承担着生产二次能源的任务,同时消耗了大量的一次能源,因此,对1000MW超超临界机组汽轮机的节能方面进行研究,降低火力发电厂供电煤耗,对我国节能减排具有重要的意义。
关键词:1000MW;超超临界机组;节能改造;运行;优化方案引言:随着我国工业化、城镇化进程的不断加快,人民生活水平日益提高,但我国资源储备率下降严重,节能减排工作形势严峻。
提高资源的利用率、保护环境已成为我国经济可持续发展的重要要求。
相关人员应做好研究工作,加强超超临界1000MW机组的节能降耗,充分利用资源,减少污染物的排放,保护生态环境,从而促进我国经济的可持续发展。
1 超超临界1000MW机组应用的必要性由于受到经济发展水平等因素制约,我国的燃煤发电技术发展相对缓慢。
超超临界1000MW机组作为重要的机组有着很多优点:第一,安全性能更好,有利于维护我国电网体系的安全;第二,与国内发电机组平均发电煤耗相比,超超临界1000MW机组的煤耗要低20t/h;第三,在机组设计方面,超超临界1000MW机组采用内螺纹管+螺旋管圈水冷壁形式,并采用分级燃烧方式和再循环泵的锅炉启动系统;第四,燃烧器的结构可以分为直流一次风、内二次风和旋流三次风,燃烧器的喷口处容易形成外浓内淡的环形煤粉浓度分布,并使煤粉气流与直流二次风混合延迟,扩大还原区面积,减少NOx的生成。
因此,超超临界1000MW机组的应用研究对机组的安全运行及我国的“节能减排”工作都具有十分重要的意义。
2 对节能改造技术的研究2.1 真空系统改造凝汽器真空提高系统属于热力发电厂节能技术领域,针对热力发电厂水环式真空泵抽气系统而设计的节能装置。
百万等级超(超)临界机组运行及控制技术研讨会不同类型超(超)临界机组协调控制与温控策略分析与优化浙江省电力试验研究院尹峰副所长提要•一、不同类型超(超)临界机组协调控制特性与策略分析•二、不同类型超(超)临界机组温控传递特性与策略分析一、不同类型超(超)临界机组协调控制特性与策略分析1前言@采用直流锅炉的超临界、超超临界机组区别于传统亚临界汽包炉,其工艺流程与对象特性发生了较大变化,因此必须采用不同的运行方式与协调控制策略。
@针对不同类型的锅炉以及制造厂不同的控制要求,在设计与调试过程中,采取的控制策略也将各不相同,且各有其优缺点。
2 超临界机组对象与控制模型分析@机组蓄热特性分析机组的蓄热特性直接影响机组响应AGC 负荷指令的随动性能,正确分析与利用锅炉蓄热对机组协调控制系统的策略选择与参数配置具有重要意义。
@直流系统对蓄热特性的影响¾机组可用蓄热的主要来源:金属吸热部件与汽水工质在温度变化时的热惯性;¾处于蒸发区的饱和水的比热最大,蓄热能力最强;¾在相同的汽压条件下,直流锅炉蓄热能力仅为汽包炉的1/4~1/3。
¾汽压较高工况下单位质量工质汽化过程吸热多,汽温下降快,平衡时间短,锅炉蓄热所产生的蒸汽量少,过程汽压下降快;¾因此,滑压运行机组在高负荷段负荷对调门响应相对较弱,而汽压对调门响应则相对敏感,易产生偏离。
¾超(超)临界机组,随着汽压升高,蒸发段变短,蓄热能力快速下降;¾过临界后蒸发段消失,热水直接转化为蒸汽,汽压的下降将不能直接导致相变发生;¾仅由于给水推动原相变区物理位置后移,吸热升温后转化为少量蒸汽;¾因此,在超(超)临界区域,机组的蓄热利用能力迅速减弱,负荷与汽压的调门响应特性发生了更为显著的变化。
@协调系统结构模型分析三输入三输出系统调节系统的时域指令模型:¾汽机指令μ= f1(ULD)+PI(k1ΔN E -k2ΔP T )T¾燃料指令M = f2(ULD)+f3[PID(k3ΔNE+k4ΔP T )]+λPI(Δθ)¾给水指令W = f4(ULD)+f5[PID(k3ΔN E+k4ΔP T )]+λ’PI(ΔH)3 直流机组协调控制特性@相比汽包锅炉,汽机跟随为基础的协调系统更适应于直流锅炉的蓄热与汽水流动特性;@传统的锅炉跟随为基础的协调系统也同样适用于直流锅炉。
无再热超超临界机组热力系统及其优化设计
超超临界机组是高效节能的发电设备之一,其热力系统在其性能和经济性上起着关键
作用。
本文旨在介绍无再热超超临界机组热力系统的特点及其优化设计。
无再热超超临界机组是一种高效的燃煤发电机组。
与传统的再热汽轮机相比,其具有
以下特点:(1)无再热过程,简化了系统结构,降低了工艺复杂度和维护成本;(2)具
有超超临界参数,使其具备了较高的热效率和能效;(3)由于能耗降低,其排放量也相应降低,符合环保要求。
无再热超超临界机组的热力系统主要包括锅炉和汽轮机两部分。
锅炉采用单元建造,
采用先进的水冷壁技术,保证了锅炉的稳定性。
锅炉内部采用中间分层再循环系统,通过
分布式分层再循环调节系统,实现了锅炉的控制和调节。
汽轮机采用单背压调节和预留伞
形调节的方式,实现了其高效稳定的运行。
优化设计是提高无再热超超临界机组的热力系统性能和经济性的重要手段。
首先,在
锅炉方面,可以采用先进的燃烧技术,如低氮燃烧技术和完全燃烧技术,以提高燃烧效率
和减少污染物排放。
其次,在汽轮机方面,可以采用高效节能的汽轮机设计,如双背压汽
轮机技术和无中间抽汽的汽轮机技术。
最后,可以采用新型的控制系统,如基于人工智能
的控制系统,以提高系统的智能化和自动化程度。
综上所述,无再热超超临界机组热力系统具有结构简单、性能高效、环保节能等特点。
通过优化设计,可以进一步提高其经济性和环保性。
未来,随着技术的不断发展,无再热
超超临界机组的性能和经济性将得到更进一步的提高。
ALSTOM汽轮机电超速保护系统的改进摘要:在现今电厂运行中,汽轮机发电机组具有着十分重要的地位,其实际运行同反应堆间具有着十分密切的联系,如果其自身运行状况不稳定,将对反应堆运行产生较大的影响。
在本文中,将以某实例的方式就ALSTOM汽轮机电超速保护系统的改进进行一定的研究与分析。
关键词:ALSTOM;汽轮机电;超速保护系统;1 引言在火电厂项目当中,ALSTOM汽轮机一般都对两套电超速保护以及一套机械超速保护系统进行了配置。
在机械超速保护系统中,危急遮断器是其中的核心部件,当汽轮机转速达到额定转速时,该遮断器则会立即产生动作,对汽轮器实现遮断。
而在电超速保护系统中,其则具有着两套相互独立的系统,且在其中的每套中都具有来自现场的3个转速探头。
其中,其中一套送入TSI中,在TSI中设定阙值之后送出3路开关量跳机信号,之后进入到ETS中实现三取二保护跳机,而另一套则送入到EDH实现转速调节。
我国南部某项目,在其中配置的核电汽轮机中,则仅仅对一套电超速保护系统进行了设计,其控制保护以及罗辑处理功能都只在P230中完成。
为了对核心的安全性作出保证,该核电站也对一套电超速保护系统进行了增加,我们则将其定义为第二套电超速保护系统。
根据以往火电项目设计经验,在对该第二套电超速保护系统进行设计时,则会将来自现场的超速信号直接输入到TSI当中,在TSI中对停机以及报警阙值进行设定,并将3路停机继电器分别输送到保护系统的3个通道当中。
在实际运行中,当其中传感器对转速信号进行监测、且转速信号达到设定阙值时,TSI则会对一路开关量信号进行发出,输送到P230当中。
而在运行过程中,当P320对来自两路的停机信号进行获得后,则会对及时对控制指令进行发出,实现对汽轮机的遮断。
2 汽轮机超速保护系统设计方案2.1 传感器在该电厂汽轮机超保护系统中,并不需要对新的传感器支架进行增加。
在该方案中,在原有支架的基础上对三个新的传感器进行了安装,其具体位置如下图所示:图1 传感器安装示意图2.2 转速信号逻辑在该配置方案中,将转速方案都放入到了GME中进行处理,在GME中对停机阀值以及相关报警值进行了设定,并将这几路报警信号、停机信号以及信号实测值等都送入到HMI以及DCS终进行显示,而在GME机柜中,也对逻辑表决功能进行了实现,其逻辑为三取二。
第卷第"期2021年06月Vol.42No.2Jun.2021电站辅机Power Station Auxiliary Equipment文章编号:1672-0210(2021)02-0001-06超超临界机组零号高加系统的优化改造曹建文(上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,上海200240)摘要:以某电厂超超临界660MW机组为例,研究零号高压宽负荷脱硝系统在各个典型负荷下的经济性指标。
根据计算显示:低负荷投运零号高加,在满足脱硝装置(SCR)入口烟温要求的前提下,同时具有较好的节能收益;高负荷投运零号高加,由于零抽调节阀的节流损失,机组煤耗会有所增加。
因此提出优化的零号高加改造系统,通过零号高加抽汽管旁路灵活投退高加,降低机组在整个运行周期的综合能耗。
关键词:零号高加;抽汽管旁路;供电煤耗中图分类号:TM621文献标识码:AOptimization of No.0High Pressure Heater System inUltra-Supercritical UnitCao J ianwen(Shanghai Power Equipment Research Institute Co.,Ltd.,Shanghai200090,China)Abstract:In this paper,an ultra-supercritical660MW power plant is taken as an example to analyze the economic index of No.0HP h eater wide load flue gas denitrification system under typical load.According to the calculation, when the No.0HP heater is in operation at low load,the smoke temperature of SCR entrance is sufficient with bringing great energy efficiency;While at high load,due to the throttling loss of the pressure controlled valve,the coal consumption will increase.Therefore,this paper puts forward a improved system to realize the flexible operation of No.0HP heater and reduce the energy consumption during the running period.Key words:No.0HP heater;bypass extractive steam pipe;power supply coal consumption0前言目前,随着全球及国内经济、能源和环保形势的发展,燃煤发电企业面临着经济增长方式的转变、市场竞争、环境保护等多方面的严峻挑战。
无再热超超临界机组热力系统及其优化设计无再热超超临界机组是一种新型的、高效的发电装置。
它具有高效节能、环保低排放等优点,被广泛应用于电力行业。
在这种机组中,热力系统是非常重要的组成部分,其优化设计对于提高机组的发电效率、降低能耗具有重要意义。
一般来说,无再热超超临界机组的热力系统包括:锅炉、汽轮机和再热器。
在热力系统中,锅炉是关键环节,它负责将能源转化为热能,并将其传递给汽轮机。
在优化设计中,应注重提高锅炉的热转化效率和热能传递效率。
提高锅炉的热转化效率。
要做到这一点,可以采用多种措施。
合理选择燃料种类,选择高效燃烧器,提高燃烧效率;优化锅炉结构,减少热能损失;增加余热回收装置,提高能源利用效率等。
提高锅炉的热能传递效率。
热能传递效率受到热传导、对流和辐射等因素的影响。
为了提高传热效率,可以采用增加传热面积的方法,通过增加换热管、增加锅炉的容积等方式增加热能传递面积;优化传热介质的流动状态,提高对流传热效果;增加辐射传热面积,提高辐射传热效果等。
还可以通过优化热力系统的控制策略,提高整个系统的运行效率。
优化锅炉的负荷分配,合理控制燃烧过程和再热过程的供热量等,以保证系统在不同负荷下都能正常运行,并且达到最佳的能源利用效果。
在设计过程中,还应考虑到热力系统的可靠性和安全性。
为了保证热力系统的可靠性,可以采用多余设计、备用设备等措施,以应对可能出现的故障。
为了保证热力系统的安全性,可以采用安全保护装置、监控系统等措施,及时发现和解决可能存在的问题。
无再热超超临界机组热力系统的优化设计是提高机组发电效率和降低能耗的关键。
设计要注重提高锅炉的热转化效率和热能传递效率,优化系统的控制策略,同时考虑热力系统的可靠性和安全性。
只有在综合考虑这些因素的基础上,才能实现热力系统的优化设计,提高机组的运行效率和经济效益。
超超临界百万火电机组节能优化探讨发布时间:2023-02-03T01:36:21.277Z 来源:《当代电力文化》2022年18期作者:惠万万[导读] 节能减排是我国当前发展中所面临的的重要问题和任务惠万万大唐东营发电公司山东省东营市 257000摘要:节能减排是我国当前发展中所面临的的重要问题和任务,火力发电厂作为一次能源消耗大户,降低能耗于环境保护和提高发电效益均具有重要意义。
为实现节能降耗,本文从主机设备选型、辅机配置、系统运行方式等方面提出了适用于超超临界百万机组的可行性方案,即采用二次再热、闭式水余热利用、单汽泵组配置、十一级回热抽汽、烟气余热深度多级利用,降耗效果显著。
关键词:二次再热;余热利用;节能优化1节能优化的意义随着我国可持续发展战略的深度实施,各行各业都在推行节能降耗,而节能降耗对火力发电厂更是十分重要,我国煤炭总产量的一半以上都是火力发电厂消耗的,消耗大量煤炭的同时,对生态环境也造成了严重污染。
同时,燃料费用占电厂总成本40%以上,所以,火电厂必须大力推行节能降耗,采用先进的技术手段来提高效率,降低能耗,提高能源利用率,从而节约能源,降低污染物排放,提高企业经济效益。
2当前现状目前国内百万超超临界煤电机组满负荷供电煤耗普遍在280-290g/kwh,最低可以达到270g/kwh左右,热电转化率45%左右,但这只是满负荷发电时的指标,事实上几乎所有煤电均需要参与调峰,夜间只带40%-50%负荷时的煤耗一般都要在300g/kwh甚至更高。
2021年我国煤电度电煤耗为305克,虽然超临界和超超临界机组占比已经超过50%,但亚临界机组还有近4亿千瓦,这部分机组的满负荷煤耗明显高于305克。
此外,目前百万千瓦超超临界机组能耗已近乎极限,而最有效降低煤耗的方式,是提高温度和压力参数,但所面临的材料问题暂无较好的解决方案。
因此,可从主机设备选型、辅机配置、系统运行方式等方面着手,优化配置热力系统以及它的辅助设备,科学改进操作的方式、方法,降低热耗,提高煤电转化率。
无再热超超临界机组热力系统及其优化设计随着能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重,人们对清洁高效能源的需求也在不断提高。
在这种背景下,无再热超临界机组热力系统成为了备受关注的研究领域之一。
无再热超临界机组热力系统具有高效率、低排放等优点,因此被广泛应用于电力、化工等领域。
本文将从无再热超临界机组热力系统的基本原理、优化设计及其在工程领域的应用等方面进行探讨。
一、无再热超临界机组热力系统的基本原理无再热超临界机组热力系统是指利用超临界参数下的工质进行能源转换的热力系统。
在这种系统中,往往采用超临界水蒸汽作为工质,其压力和温度均高于临界值。
无再热超临界机组热力系统以水蒸汽作为工质,具有高效率、节能环保等特点。
无再热超临界机组热力系统还具有结构简单、运行稳定等优点。
系统中不再使用再热器,从而避免了再热器所带来的热损失,提高了系统的热效率。
系统结构简单,易于维护和管理,能够降低运行成本,提高系统可靠性。
为了充分发挥无再热超临界机组热力系统的优势,需要对其进行优化设计。
优化设计可以在系统结构、工艺参数、控制策略等方面进行,以提高系统的性能和稳定性。
1. 结构优化:首先需要对系统的整体结构进行优化设计。
包括锅炉、汽轮机、发电机等部件的选型和配置,以达到系统整体性能的最佳匹配。
通过合理的结构设计,可以使系统在运行过程中达到更高的效率和稳定性。
2. 工艺参数优化:其次需要对系统的工艺参数进行优化。
包括锅炉的工作压力、温度、汽轮机的出口压力、温度等参数的调整,以提高系统的热效率和发电效率。
通过合理的工艺参数设计,可以使系统的能量转换过程更加高效,减少能源浪费。
3. 控制策略优化:最后需要对系统的控制策略进行优化。
包括汽轮机调速系统、锅炉燃烧调节系统、汽缸排汽调节系统等的控制策略的制定和优化,以提高系统的稳定性和可靠性。
通过合理的控制策略设计,可以使系统在各种工况下都能够保持稳定的运行状态。
通过以上的优化设计,可以使无再热超临界机组热力系统在实际运行中发挥更好的性能,达到更高的能源利用率和环保标准。
无再热超超临界机组热力系统及其优化设计
无再热超超临界机组是一种新型的燃煤发电机组,利用超超临界燃烧技术,可以提高热效率,减少煤炭消耗和二氧化碳排放。
热力系统是机组的重要组成部分,对机组运行稳定性和经济性有着重要影响。
对无再热超超临界机组的热力系统进行优化设计是很有必要的。
无再热超超临界机组的热力系统主要包括锅炉系统、汽轮机系统和冷凝系统。
锅炉系统是燃烧燃煤产生高温高压蒸汽的地方,具有直接影响机组热效率和运行安全性的重要作用。
汽轮机系统主要是将蒸汽能量转换为机械能,驱动发电机发电。
冷凝系统则是将汽轮机排出的低温低压蒸汽冷凝成水。
在热力系统的优化设计中,需要考虑的关键因素包括锅炉参数、燃烧行程、汽轮机参数和冷凝系统参数。
锅炉参数包括燃烧温度、压力和烟气温度等,对于提高燃烧效率和减少烟气排放具有重要影响。
燃烧行程是指燃煤在锅炉内的燃烧过程,通过控制燃烧方式和燃烧区域的分布,可以提高燃烧效率和减少污染物排放。
汽轮机参数主要包括入口压力和温度、排汽压力等,对汽轮机的效率和运行精度有重要影响。
冷凝系统参数主要包括冷凝温度差和冷凝水流量等,对冷凝效果和发电机组散热有重要影响。
无再热超超临界机组热力系统的优化设计是提高热效率和运行经济性的关键。
通过合理调整锅炉、汽轮机和冷凝系统参数,可以实现机组的高效稳定运行,减少能源消耗和环境污染,为清洁能源发电做出贡献。
某电厂660MW超超临界机组DEH保护回路优化改造摘要:发电厂安全可靠运行是一个永久的话题,DEH控制系统可靠性在机组的安全可靠运行中起着至关重要作用,为有效汲取行业内各类热控不安全事件的经验和教训,借鉴反事故措施,避免同类DEH系统不安全事件的发生,结合当前控制系统中电源、回路隐患提出控制回路优化改造工作,较大程度的提升了DEH控制回路可靠性。
关键词:DEH;ETS;电源;控制回路引言DEH保护回路是保持机组控制系统长期、稳定、可靠工作的基础,在机组整个安全生产周期内,DEH保护回路不但需要夜以继日不停地连续运行,还要经受复杂环境条件变化的考验,一旦DEH保护回路发生故障,无论发生保护误动或拒动,都将造成较大经济损失甚至是不安全事件。
1.DEH系统某电厂660MW超超临界机组汽轮机由上海汽轮机有限公司生产,汽轮机型式未高效超超临界、一次中间再热、单轴、三缸两排汽、凝汽式汽轮机,机组运行方式未定-滑-定方式运行,负荷性质属带基本负荷,并有30%~100%TMCR负荷调峰运行的能力机组,机轮机控制系统由艾默生公司配套实现DEH全DCS控制,其中DEH系统由两大部分组成,即液压控制系统和电气控制系统。
OVATION DEH系统中有两个DROP完成DEH的控制功能,其中一个用来完成基本控制功能,另一个完成ATC功能。
超超临界机组保护系统(简称“ETS”)主要由超速保护装置,数据采集及处理系统和EH停机系统组成,某电厂DEH采用德国西门子技术,因此和国内常规机组的保护系统存在较大差异。
国内大部分是西屋机型的机组,其超速系统采用103%OPC、110%AST以及机械飞锤三重保护,西门子机型则采用两套电子式的超速保护装置,无机械超速,动作转速为额定转速的100%。
ETS转速模块发出的动作信号通过继电器回路,进行三取二逻辑处理,两套处理系统串联进快关电磁阀的电源供给回路,直接切断电磁阀的电源,实现快速停机,超速保护装置的动作信号还同时送到保护系统的处理器,在软件里再进行三取二的逻辑处理,和其他保护信号一起通过输出卡件控制油动机的快关电磁阀进行动作。
1000MW超超临界机组汽轮机节能改造及运行优化方案探讨【摘要】本文主要对超超临界机组汽轮机节能改造及运行优化进行了探讨。
在节能方面主要是对真空系统的改造进行探讨;在运行优化方面则是在超超临界机组中的启停机节能优化,以及在正常运行中优化重要辅机运行方式,降低机组厂用电。
通过以上方法来使汽轮机更好的节能更完美的运行。
并总结出可行的方法来保证节能工作的可行性,也为一些发电厂提供技术指导。
【关键词】1000MW;超超临界机组;节能改造;运行;优化方案1、对现存的超超临界机组的介绍随着我国的经济发展和科技发展,对能源的要求也越来越高,在如此大需求的今天,如何对超超临界机组进行节能改造和更好的运行是我们需要研究的一大课题。
据调查,我国的某一发电厂在2006年和2007年陆续投入使用了两台超超临界机组。
2、对节能改造技术的研究2.1真空系统的改造技术对真空系统的改造属于发电厂的节能领域中的一项,它主要是针对水环式真空泵的抽气系统设计的一项装置。
通过智能的制冷系统,给真空泵提供低温度的水,从而使真空泵的抽气效率提高,并同时降低了凝汽器的分压力,通过这种方式提高凝汽器的压力,获得节能的效果。
下面分别从四个方面具体分析:2.1.1通过低温的工作水提高凝汽器真空效果。
空气是主要的凝汽器传热热阻来源,所以我们可以通过减少凝汽器对空气的分压力来提高真空的效率。
一方面我们可以检查真空系统的严密性,越好的严密性可以减少气体的泄露,从而减少凝汽器的分压力,还可以增加真空泵的工作效率,将系统中的空气排出系统。
2.1.2将冷端系统的冷源统一协调。
对于1000MW的超超临界机组来说,真空抽气系统的真空泵通常不止一台,所以在多数真空泵中总会存在开始启用和停止启用的状况。
而不同的真空泵之间的负荷和工作水量也不尽相同。
如果我们能够做到冷端系统的冷源统一协调的话,就可以降低凝汽机的分压力。
2.1.3合理利用废蒸汽及低品位的热水。
真空系统可以选择多种方式,比如电力驱动方式、低品位热水驱动,不过这个要根据各个发电厂的要求来确定使用哪种方式。
超超临界百万机组汽轮机超速保护系统优化与改造摘要:上海汽轮机厂超超临界机组转速测量探头安装使用环境、超速保护回路一直存在一些问题和隐患,国内出现了多起由于超速保护系统工作异常导致的机组不安全事件和非停事件的发生。
因此,总结了该类型机组不安全事件和非停事件的原因分析报告,提出了超超临界百万机组汽轮机超速保护系统集成优化与综合改造,确保该类型故障不再发生,提高机组的安全生产运行的可靠性。
优质服务于国家一带一路建设,提升中国企业世界品牌优质、可靠性,为共建人类命运共同体做出应有之贡献。
关键字:百万机组;超速保护系统;优化与改造0 引言目前,国内所采用的1000MW汽轮机组多来自上海汽轮机有限公司、东方汽轮机厂与哈尔滨汽轮机有限公司。
上汽超超临界机组汽轮机超速保护系统取消了传统的机械危急遮断器,由2套电子式的超速保护装置构成,采用德国BRAUN公司的E16型三通道转速监测系统,每套超速保护装置包括3个转速模块和1个测试模块,当其中任何一套装置动作后使汽轮机跳闸,所有高、中压主汽门和调门油动机的跳闸电磁阀将失电,阀门在关闭弹簧的作用下快速关闭,使汽轮机组停机。
电超速设计为失电调机,超速保护装置的动作信号经过三取二后,通过硬回路直接切断电磁阀控制回路的电源,快速停机,超速保护装置的动作信号还同时送到ETS保护系统的处理器,在软件逻辑里再进行三取二的逻辑处理实现跳机。
汽轮机转速测量系统的实际应用过程中,不可避免会遇到各种问题,因此,为了保证汽轮机转速测量系统各项优点的充分发挥,必须根据发电企业汽轮机发电机组实际情况针对相应问题提出有效性、可行性的改进措施。
由于发电企业汽轮机发电机组条件及现状的差异性,所遇到的汽轮机转速测量系统的应用问题也会有所不同。
因此,本项目主要结合典型实例进行分析,提供可借鉴性的汽轮机转速测量系统应用实践经验。
1 机组设备概况国华印尼爪哇电厂1号机组,其主设备采用上海汽轮机有限公司引进西门子技术生产的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,该汽轮机采用全周进汽+补气阀调节配汽方式,机组采用9级回热抽汽。
该类型机组汽轮机超速保护系统取消了传统的机械危急遮断器,由2套电子式的超速保护装置构成,采用德国BRAUN公司的E16型三通道转速监测系统。
汽轮机是在高温、高压下高速运转的机械,其旋转部件承受巨大的离心力,该离心力是与转速的平方成正比的,因此随着转速升高,其离心力将快速上升,一旦转速超过其强度极限,将造成叶片断裂、动静摩擦、甚至断轴等严重事故。
而对于现在处于电厂主导地位的超(超)临界机组,由于其蒸气参数高、流量大。
机组甩负荷后转子动态飞升转速很高。
所以,汽轮机超速保护系统是超(超)临界机组保护系统中最重要的方面之一。
目前由于转速测量异常导致的机组不安全事件和非计划停运事件仍不断增多,本文通过对汽轮机超速保护系统优化与改造,提高了汽轮机运行的可靠性。
2 转速探头选型与安装环境优化2.1 事件概述2013年8月份国华某电厂6号机组负荷990MW,AGC方式运行,13:20机组协调退出,DEH系统“control not ok”故障报警,经检查为DEH系统转速6信号大幅度跳变,导致转速控制偏差过大报警并触发“control not ok”。
ETS机柜内部第6号布朗卡件面板显示同样存在跳变现象,最高转速尖峰值为3180rpm,拆除转速6信号探头端子接线后第6号布朗卡件面板显示为0,并报信号源故障,经过信号剔除后,“control not ok”信号复归,机组负荷控制恢复正常。
现场就地测温发现安装转速支架的2号瓦转速探头6表面温度高达98℃,转速探头套管和信号电缆明显烫伤,转速探头的使用说明书也明确说明了该产品的最高工作环境温度为90℃。
机组停运后检查转速探头6航空插头接口已经烫伤软化,对转速探头6测量阻值,发现转速探头6异常,因此判断此次转速探头6故障是由于安装使用环境恶劣,工作环境温度过高所致。
2.2 问题及原因分析通过调研国内同类机组汽轮机的运行情况,上汽超超临界机组2号瓦温度过高现象不是个例,目前已经投产的上汽超超临界机组运行期间2号瓦温度均偏高,通常为80℃左右。
由于温度过高导致转速信号异常的现象也时有发生[1]。
主要有以下两个方面的问题:(1)转速探头选型不合理,未采用耐高温探头;(2)上汽超超临界机组2号瓦温度偏高,布置在该位置的元件与电缆容易发生高温烫损。
2.3 改进措施及优化针对上述问题,采取以下优化措施:对霍尔转速探头进行改型。
取消带航空插头的探头,选用耐温程度较高且无航空插头的一体式霍尔探头。
同时在原测量盘上增加转速探头安装孔,增加一套备用探头,在其他任意一套转速探头失效时使用,如图1所示。
图1 优化后转速测量盘对2号瓦的高温环境进行改善。
在2号瓦转速盘四周增加冷却的仪用空气管路,布置在该位置的电缆进行移位,如图2所示,同时在2号瓦励端轴颈漏气处采用特殊的保温材料,并增加隔热金属板,通过调整轴封供汽,减少2号瓦处高中压缸的轴封漏汽。
图2 改造后2瓦实物图3 E16型布朗卡件参数设置优化3.1 问题及原因分析原E16型布朗卡件参数设置不合理,其测速模块E1655中的P02.04参数设置为“1”(传感器出现故障时进行报警),即当某一转速探头发生故障时,输出保护动作信号。
由于E1696管理模块会定期对单元内的E1655测速模块进行自检,自检时强制触发E1655测速模块保护信号输出,所以一旦自检到另一块E1655即会满足单通道“三取二”保护动作条件,造成机组保护误动事故。
3.2 改进措施及优化针对E16型转速处理单元参数设置不合理的情况进行分析和论证,并对上汽出厂设置的参数进行了修改。
考虑到本类型机组超速保护设备为两通道,当单个转速探头发生故障时,如果保护动作信号不触发不会给机组带来拒动的风险,因此将测速模块E1655中的P02.04参数由“1”修改为“0”,即当传感器发生故障时不会触发保护动作信号。
为确保转速超过跳闸值(3300rpm)后降至恢复值(3135rpm)以下时,转速卡内部继电器“自动复位”。
将管理模块E1696中的P03.02参数由“1”修改为“0”,即当传感器发生故障后存储故障报警,参数设置如表1所示。
表1 E16型转速处理单元设置表[2]卡件类型参数功能说明原厂设置优化后设置E16 96P02.01设置传感器故障时是否取消自动巡检(0=取消,1=不取消)10E16 96P02.03设置巡检方式(0=自动,1=手动)00E16 96P02.04设置传感器出现故障时是否报警(0=不报警,1=报警)10E16 96P03.02设置传感器出现故障时是否报警(0=不报警,1=报警)104 汽轮机超速保护旁路改造4.1 问题及原因分析采用ABB SYMPHONY PLUS系统的超超临界机组共有6个转速信号进入汽轮机控制系统,首先在ETS系统中参与保护,然后转接到BTC部分由汽轮机保护模件(TP800)完成转速测量,参与转速调节控制。
E16型转速处理单元将采集的转速信号在转速卡内部进行判断后输出开关量信号,开关量信号送至超速继电器DO1和DO2和ETS系统DI卡件,超速继电器的触点直接串入停机电磁阀供电回路,任一套超速保护装置检测到汽轮机超速时,直接断开该回路,如图3所示。
ETS 系统通过逻辑“三取二”判断后输出保护信号触发汽轮机遮断。
以上两个回路即为超速保护硬回路和软回路保护[3]。
图3 汽轮机超速保护回路ABB SYMPHONY PLUS系统存在以下问题:(1)如图4所示,当E16A和E16B 各有一个DO触点断开时,存在ETS保护误动风险:当E16A的DO1和E16B的DO2同时断开,ETS保护跳闸;当E16A的DO2和E16BV的DO1同时断开,ETS保护跳闸(2)机组正常运行时转速卡件输出至硬回路的开关量信号均为闭合状态,如果发生任意转速探头或转速卡件故障时,无法在线强制超速硬回路保护。
图4 ETS保护硬跳闸回路4.2 改进措施及优化针对上述问题,作如下优化:(1)ETS保护硬跳闸回路优化,在E16A的DO1和DO2后增加短接线,如图5所示,确保只有单个超速保护装置的两个DO同时断开时,ETS保护才动作,避免了ETS保护误动风险。
图5 优化后ETS保护硬跳闸回路(2)针对超速保护无法在线强制的问题,对超速保护回路进行了优化和改造,增加超速保护旁路功能,通过增加端子短接排的方法实现超速保护的旁路功能,从而保证超速保护硬跳闸回路能够在线强制。
ABB SYMPHONY PLUS系统超速旁路改造如图6所示。
图6 超速旁路改造图6 超速旁路改造后实物图机组正常运行时,E16A的DO1和DO2闭合,E16B的DO1和DO2闭合,打闸按钮1和2闭合,ETS跳闸电磁阀带有两路24V直流电压。
当机组发生1号转速探头或1号测速卡件故障时,需要在线强制超速保护时,短接E16A的DO1短接端子排和E16A的DO2短接端子排即可。
其他通道依次类推,通过这种方法能够达到屏蔽超速保护的目的。
5 改造的目的目前,国内所采用的1000MW汽轮机组多来自上海汽轮机有限公司、东方汽轮机厂与哈尔滨汽轮机有限公司。
上汽超超临界机组汽轮机超速保护系统取消了传统的机械危急遮断器,由2套电子式的超速保护装置构成,采用德国BRAUN公司的E16型三通道转速监测系统,每套超速保护装置包括3个转速模块和1个测试模块,当其中任何一套装置动作后使汽轮机跳闸,所有高、中压主汽门和调门油动机的跳闸电磁阀将失电,阀门在关闭弹簧的作用下快速关闭,使汽轮机组停机。
电超速设计为失电调机,超速保护装置的动作信号经过三取二后,通过硬回路直接切断电磁阀控制回路的电源,快速停机,超速保护装置的动作信号还同时送到ETS保护系统的处理器,在软件逻辑里再进行三取二的逻辑处理实现跳机[4]。
汽轮机转速测量系统的实际应用过程中,不可避免会遇到各种问题,因此,为了保证汽轮机转速测量系统各项优点的充分发挥,必须根据发电企业汽轮机发电机组实际情况针对相应问题提出有效性、可行性的改进措施。
由于发电企业汽轮机发电机组条件及现状的差异性,所遇到的汽轮机转速测量系统的应用问题也会有所不同。
因此,本文主要结合典型实例进行分析,提供可借鉴性的汽轮机转速测量系统应用实践经验。
通过调研该类机组、系统,对于暂未解决的问题,如E16型布朗卡件参数设置不合理,存在保护误动隐患;转速探头选型不合理,未采用耐高温探头,转速信号异常时常发生;转速探头安装环境温度高,电缆容易发生高温烫损;当E16A 和E16B各有一个DO触点断开时,存在ETS保护误动风险;机组正常运行时,如果发生任意转速探头或转速卡件故障,无法在线强制超速硬回路保护等问题,针对上述问题,进行原因分析,提出有效的解决方案,确保机组的可靠运行。