足球外围 [干货]二次再热超超临界机组动态特性分析与控制策略验证

日期:2021-01-27 21:01:49 浏览量: 183

Polaris热电厂新闻:摘要:为了为制定二次再热超超临界机组的控制策略以及实际机组的调试和运行提供参考数据和预测,莱芜1000MW二次再热超超临界机组单位是研究对象。工业过程软件apros用作仿真支持平台,用于开发工程分析模型,测试和分析动态特性并验证其主要控制策略。结果表明,二次再热超超临界机组的风,煤和给水阶跃扰动具有与一次再热超超临界机组相同的主要参数趋势,但是二次再热蒸汽温度的惯性增加了难度。大致控制。控制二次再热超超临界装置的关键仍然是控制煤水比和空燃比。过热蒸汽温度采用煤水比控制+二次喷水降温的方法,一、二次再热蒸汽温度采用烟气再循环+烟气挡板+再热器事故喷水的降温方法;可以将可变负载率控制在2%以下的合理范围内,以满足机组安全,稳定,高效运行的需要。

简介

近年来,我国的超临界和超超临界参数级发电技术得到了高速发展和应用。目前,一次再加热超超临界技术已经比较成熟,二次再加热超超临界技术是提高火力发电机组热效率的可行而有效的手段之一[1-2]。

二次再加热超超临界机组的锅炉,汽轮机和热力系统的结构更加复杂,最终受热面的金属材料的工作环境更加恶劣。将超高压气缸添加到蒸汽轮机中,将一级再热器添加到锅炉中,并将许多设备添加到相应的辅助系统中。所有这些使单元的动态响应特性发生了很大变化。此外,发电机与炉子之间的连接更紧密,并且各个控制回路(例如风,煤,供水华体会体育 ,蒸汽温度和负荷控制)之间的非线性耦合关系更强。目前,我国在二次再热超超临界机组的设计,调试和运行方面还缺乏经验,对二次再热超超临界机组的相关技术问题的研究非常重要[3-6]。

山东莱芜电厂的1000MW二次再热超超临界锅炉是由哈尔滨锅炉厂设计制造的,锅炉出口参数为32.87MPa / 605℃/ 623℃/ 623℃。锅炉类型为直流式本生炉,塔式布局,两次中间再热,方形炉膛,下部炉膛中带有螺旋管的水冷壁,带有SOFA空气的低NOx浓度燃烧器澳门国际 ,四角切线燃烧。在低温再热器的入口处布置有后部双烟道,并且烟道气调节挡板被布置。烟气再循环的抽取位置在引风机的出口。尾部烟道设计有烟道气余热利用系统(高低压节能器)和空气加热器系统。该蒸汽轮机是上海汽轮机厂的超超临界,二次再加热,五缸四排气,单轴,双背压火力发电机组动态特性,冷凝蒸汽。二次再热超超临界机组的简化热系统如图1所示。

火力发电机组动态特性

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图1二次再热超超临界机组的热系统示意图

图。 1双再加热超超临界机组热力系统图

1二次再热超超临界机组工程分析模型

工业流程软件APROS被用作开发平台。 APROS是一款全方位,全过程的工业过程动态仿真软件,可以模拟气液两相流体网络,控制和电气系统等,其应用范围包括可行性研究YABO88 ,过程和自动化系统设计,操作指南,安全分析,人员培训和技术改造等。[7]。

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APROS系统提供基本的图形计算模块,例如泵,风扇,阀门,管道,热交换器,蒸汽轮机级和发电机。热计算基于基本的质量守恒,能量守恒和动量守恒方程,并通过迭代方法求解[8]。

质量守恒方程:

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动量守恒方程:

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火力发电机组动态特性

节能方程:

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本文以莱芜电厂1000MW二次再热超超临界机组为研究对象,首次研究了二次再热超超临界机组的动力特性。机器,熔炉和电力的总体模型根据系统功能和工艺流程分为几个子系统。划分时,请注意以下几点:确保整体模型的完整性和连续性,并选择温度和压力等参数波动较小的节点作为子系统。模型之间的连接点。着重于二次再热超超临界锅炉系统的详细描述,并反映汽轮机装置超高压气缸系统的动态特性。在此基础上,适当简化并建立了汽轮机辅助系统火力发电机组动态特性,冷凝器,发电机系统等。二次再热超超临界机组全局工程分析模型澳洲幸运10 ,实现了全过程的动态实时仿真。

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严格按照锅炉的蒸汽和水处理过程,将锅炉型号细分为水冷壁,蒸汽水分离器,过热器,高低压再热器,高低压旁路节能器,燃烧系统,粉碎系统和空气。烟气工艺。预热器和其他子系统。过热器子系统模型需要考虑加热表面的三级布局和双向交叉等因素,以充分降低烟气温度偏差,如图2所示。模型中的每个计算模块对应于热量

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图2过热器和二次再热器一侧的模型结构图

图。 2过热器和再热器的一侧2部分型号配置图

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力系统的设备单元或过程具有明确的物理意义和数学独立性[9-14]。以水冷壁为例,该模型需要反映锅炉动态和静态过程中水冷壁的工作流体储量,蒸发压力和出口焓的变化规律。使用锅炉热力计算书,汽轮机热平衡图以及机组的其他设计参数和结构参数(例如热交换表面尺寸,管道直径泛亚体育 ,高程,材料以及泵,风机和阀门的特性曲线数据等)作为输入数据,并在最终过热器的出口处定义炉子出口。

二次再热超超临界机组的涡轮机模型可细分为:超高压缸,高压缸,中压缸,低压缸,高压加热器,低压加热器,除氧器,冷凝器,三级舞台方道等子系统。为了充分表达再生系统的特性,高压加热器子系统模型考虑了1号至4号高加点A和B的两侧,其中2、4号高加点为设计有前置蒸汽冷却器和其他因素。

由于在实际单元运行之前开发了二次再热超超临界单元的工程分析模型,因此该模型的数据有限。为了使机组的主要参数如蒸汽进出口温度,压力和流量,烟气进出口温度和压力与主要负荷条件下的设计参数保持一致,对流和辐射换热系数为为模型的每个加热表面计算模块。对诸如电阻损耗系数等参数进行了大量试验计算,并对模型进行了调试和完善。在满足实时计算的前提下,模型的精度满足工程分析的需要。表1-3显示了模型计算数据和单元设计参数的比较。

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表1模型计算数据与设计参数的比较(THA工作条件为100%)

标签。 1模型计算数据和设计参数(100%THA条件)

表明模型计算稳定可靠,主要参数的变化符合物理定律[15]。