微型燃气轮机发电机组的发展概况(精选7篇)
微型燃气轮机发电机组的发展概况 篇1
微型燃气轮机发电机组的发展概况
微型燃气轮机发电机组的雏形可追溯到60年代,但作为一种新型的小型分布式能源系统和电源装置的发展历史则较短。1995年在美国动力年会上,AlliedSignal、Capstone与Elliott公司展示了25~75kW微型燃气轮机发电机组样机。其后发展迅速,每年均有样机推出。美国能源部技术峰会指出微型燃气轮机发电机组市场很大,工业应用竞争激烈,其中未来电力市场结构将是影响微型燃气轮机发电机组发展因素之一;微型燃气轮机发电机组的廉价高效,性能可靠对其发展十分重要,同时,燃料处理。微型燃气轮机发电机组压缩,回热系统以及电力电子技术对提高微型燃气轮机发电机组的可靠性及降低造价也很重要,并且,廉价耐用可靠的高温材料将是微型燃气轮机发电机组在热效率和环保方面取得进展的关键;微型燃气轮机发电机组分布式发电的联网是其特殊技术问题。
总之,近年来微型燃气轮机发电机组进展显著,特别是美国微型燃气(燃气发电机组)轮机的发展达到高潮。
技术特征及优势
微型燃气轮机发电机组具有多台集成扩容、多燃料、低燃料消耗率、低噪音、低排放、低振动、低维修率、可遥控和诊断等一系列先进技术特征,除了分布式发电外,还可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等,是提供清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电及热电联供的最佳方式,无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。
发展动力——分布式发电
微型燃气轮机发电机组的发展源于分布式发电。分布式发电主要是由电力市场的放松控制所驱动的,同时还得益于天然气市场的放松控制。电力市场的放松控制是世界范围内的发展趋势,它使得用户可以选择向谁买电或允许用户自行发电,就地供电(现货电力)成为向用户提供最低廉用电的主要竞争武器之一。
分布式发电的发展为微型燃气轮机发电机组的技术发展和市场扩展提供了极好的平台。目前,美、英等国电力市场已从控制发电转向分布式发电的竞争。小型发电厂在分布式电网中的应用,已成为一种日益增长的可行选择。这种发电方式能够为用户减缓电网拥挤,增加电网机动性,降低送电损失和成本,改善电力质量。微型燃气轮机发电机组技术的发展及其商用推出大大增加了分布式发电面向较小用户的可能性,微型燃气轮机发电机组发电装置的紧凑性,可靠性和遥控运行以及环境友好等特点,意味着它们特别适合分布式发电的区域性应用,例如可以置于非常靠近用户运行
技术进展
国际上几个公司研发的第一代微型燃气轮机发电机组的技术参数,其功率为28~75kW,效率为22.5~33。因此,在新一代微型燃气轮机发电机组中,期望通过引人高新技术如陶瓷材料部件(陶瓷叶轮等),以大大提高效率。研究表明进气温度为1350℃的微型陶瓷燃气轮机发电机组的效率可达40。微型燃气轮机发电机组装置的洁净,可靠,高质量源于以下技术:通过采用贫燃料预混合技术,可使排放降低,通常NOx排放低于12ppm(燃用天然气(天然气发电机组)或丙烷燃料时为9ppm),噪声低于70dB;通过采用空气轴承,不需维修或维修性好,设计大修周期为40,000~50,000小时甚至更高;通过采用数字式遥控的联网离网发电变换装置,可以确保发电质量和电网安全。同时,微型燃气轮机发电机组也具有较好的技术经济性,目前售价为250~350美元/kW。
因此,先进微型燃气轮机发电机组提供了清洁可靠高质量多用途分布式小型发电的最佳方式。
微型燃气轮机发电机组的发展概况 篇2
1 微型燃气轮机发电系统结构
微型燃气轮机采用空气轴承或径流式叶轮机械, 机组尺寸小、结构简单, 能够产生大量品质极佳余热烟气, 其温度在600℃左右, 利用价值较高, 是目前分布式能源系统特别是小型冷热电联产系统的主要动力设备。微型燃气轮机产品主要包括2种结构, 一种为分轴 (split-shaft) 结构, 另一种为单轴 (single-shaft) 结构。分轴结构微型燃气轮机动力涡轮与燃气涡轮采用不同转轴, 通过变速齿轮与发电机相连, 由于降低了发电机转速, 可以直接并网运行;单轴结构微型燃气轮机中燃气涡轮与发电机同轴, 因此发电机转速较高, 需要采用电力电子器件进行整流逆变, 才能接入大电网[1]。
单轴结构微型燃气轮机发电系统具有系统效率高, 结构紧凑, 可靠性高的特点, 是微型燃气轮机的主流产品, 本文主要研究单轴微型燃气轮机模型及运行特性。典型的单轴结构微型燃气轮机发电系统如图1所示。
系统由微型燃气轮机、永磁同步发电机、整流器、逆变器和负荷组成, 其中微型燃气轮机透平包括压缩机、燃料室、能量回收器以及带一个负荷的动力透平机。其基本的工作原理:从离心式压气机出来的高压空气首先在回热器内经涡轮排气预热, 然后进入燃烧室与燃料混合并得到充分燃烧, 高温燃气输入向心式涡轮做功, 直接带动燃气轮机驱动内置式高速发电机, 通常燃气涡轮旋转速度可高达30 000~100 000 r/min, 需要采用高能永磁材料 (如钕铁硼材料或钐钴材料) 的永磁同步发电机, 其产生的高频交流电流经过整流逆变后, 转化为工频交流电能输送至负荷或交流电网[2]。
2 微型燃气轮机建模分析
(1) 转子方程:
式 (1) 中:n为转速;MT, Mc, Mf和Mg分别为透平转矩、压气机转矩、轴系摩擦转矩和发电机转矩;J为整个轴系的转动惯量[3]。
(2) 燃烧室和透平之间的热部件不稳定传热方程:
式 (2, 3) 中:TB, T3, Tρ分别为燃烧室出口温度、透平入口温度和管道金属壁平均温度;α为沿气流流程换热系数;A为单位长度上的换热面积;l是全部气道流程长度;d为在过渡过程中起作用的热部件金属表面厚度;ρ是热部件金属的密度;c为金属比热[4,5,6]。
(3) 由于管道容积的存在, 使在过渡过程引起了容积中所容纳气体量的改变, 从而造成进、出口流量之间的差异。压气机和燃烧室 (回热器) 之间的容积方程:
式 (4) 中:V为是压气机与燃烧室间的管道容积;ρ2为管道中空气密度;Gc和GB分别为压气机出口与燃烧室入口空气流量[7]。
(4) 燃气轮机系统中的回热器是一个很大的蓄热元件, 对整个燃气轮机的动态性能有显著的影响。把回热器作为一个集中容积处理, 将再按分布参数研究所得到的结果对其中参数进行适当的修正。对燃气、空气和金属壁面有以下3个方程:
式 (5—7) 中:T2, T2'分别为压气机出口和回热器空气出口温度;T4, T4', Tm分别为透平出口、回热器燃气出口温度和金属壁面的平均温度;cpa, cpg, cm分别为空气、燃气和金属壁面的比热;αa, αg分别为空气、燃气与金属壁面的换热系数;Aa, Ag分别为空气侧和燃气侧的换热面积;Gc, GT分别为空气和燃气流量;Pm为参与换热的金属质量[8]。
微燃机系统转速控制对控制品质有很大影响, 其方程是动态数学模型的一个关键部分。本文考虑调节系统的调速器方程和执行机构方程, 采用比例—积分 (PI) 控制规律, 传递方程:
式 (8) 中:XB, Xn分别为对燃料流量和转速的相对增量的拉氏变换;δ为调节机构的放大倍数;Ts为调速器积分时间常数。
3 逆变器模型及控制策略
逆变器的作用是接受整流器输出的直流, 并将其逆变成工频交流供给负荷。通常根据微网不同的运行方式, 对各个微电源采用不同的控制, 其中控制形式有2种:控制原动机部分和控制逆变器部分。由于大部分微电源都采用逆变器作为接口, 为了保证控制的统一和简单, 本文采用控制逆变器的方式对微电源进行控制。当微网并网运行时, 为减少对大电网的冲击, 逆变器采用PQ控制, 按照指定功率输出来控制其与电网的功率交换, 由大电网提供电压和频率的支撑;孤岛运行时, 通过控制逆变器来控制负荷端的电压及频率 (简称V/f控制) , 以维持整个微网的电压和频率。另外, 通常逆变器输出的工频电流含有谐波, 所以要在逆变器输出端加装LC滤波器, 滤除开关频率及其邻近频带的高次谐波, 使谐波畸变率小于5%。具体的逆变器模型如图2所示, 微网供应本地负荷, 通过开关BRK接入配电网并网运行;当大电网发生故障时, 开关BRK断开, 进入孤岛运行, 保证负荷电能质量的要求。
3.1 PQ控制
由图2可知, 微型燃气轮机发电系统输出功率:
式 (9) 中:Pmt为微型燃气轮机发电系统输出的有功功率;Qmt为其输出的无功功率;u为负荷侧电压;i为负荷侧电流。
通过选择合理的同步旋转轴在派克变换下将逆变器输出电压电流abc分量转化为dq分量, 可得:
由此可得电流内环dq轴参考值为:
由式 (11) 可得PQ控制模型, 如图3所示。根据有功和无功功率参考值Pmtref, Qmtref及交流母线电压uabc, 采用锁相环PLL, 进行派克变换, 利用上式可得dq轴电流参考值, 功率控制转变为电流控制。
3.2 V/f控制
当微网孤岛运行时, 需通过控制逆变器来控制微型燃气轮机发电系统负荷侧的电压及频率 (简称V/f控制) , 从而维持整个微网的电压和频率;微型燃气轮机发电系统的有功和无功功率输出根据负荷需要进行自动调节。本文采用电压电流双环控制的PWM逆变器, 把逆变器出口的电压及频率控制为给定值, 电压幅值设为310 V, 频率为50 Hz, 可得到电压参考值uaref, ubref, ucref, 对其进行派克变换, 可得到dq轴上电压参考值udref, uqref。通过采集滤波器输出端口电压信号, 可以计算出逆变器电压dq轴分量ud, uq, 与dq轴电压参考值进行比较后通过PI控制使得输出波形跟踪给定值, 其输出作为电流内环的给定;内环是瞬时负荷电流值的反馈, 采用PI控制, 该环节增加了逆变器的阻尼系数, 使整个系统更加稳定。V/f控制框图如图4所示。
4 微型燃气轮机的动态特性仿真分析
4.1 联网运行模式下功率参考值变化
微型燃气轮机的额定容量设定为15 k W, 额定电压为310 V, 负荷大小为20 k W。仿真时间80 s, 仿真步长0.000 05 s。微型燃气轮机在联网模式下采用P/Q控制, 给定有功和无功功率的参考值, 燃气轮机将按照给定的参考值进行出力。0~20 s微型燃气轮机的有功参考值给定为15 k W, 剩余的5 k W负荷由大电网供应;20~40 s有功参考值改变为13 k W, 剩余的7 k W负荷由大电网供应;40~60 s有功参考值降至9 k W, 大电网向负荷提供11 k W的有功电能;60~80 s有功参考值变为13 k W即20~40 s的运行状态[9]。微型燃气轮机有功和无功功率如图5所示。逆变器输出的电压和电流波形如图6所示。
从图5有功和无功功率的响应曲线可以看出, 微型燃气轮机并网逆变系统能够快速有效地跟踪外界给定的功率指令值, 并且当功率指令参考值改变时, 电压源逆变器的控制系统能够及时跟踪参考指令的变化, 迅速地调整逆变器的输出功率。并且暂态响应的时间很短, 且响应过程相当的平稳。从图6可看出, 由于此时无功参考值设置为0, 因此整流器交流侧输入的电压和电流波形相位一致, 保持了整功率因数运行, 在后续的仿真中, 微型燃气轮机的无功参考值将不为0, 届时整流器交流侧输入的电压和电流波形相位不再一致, 由于电网带有感性负荷, 因此电流相位将超前电压相位。整流器交流侧输入电压和电流波形为三相正弦波形, 能满足整流器的运行要求。经过整流升压电路输出的直流电压如图7所示。Udc基本保持了平稳运行, 只在有功参考值转换瞬间有微小的波动, 且升压电路将输入的交流电压幅值升高。微型燃气轮机原动机的机械特性如图8所示。从图8可看出, 微型燃气轮机的机械转矩Tm能够很好地跟随电磁转矩Te的变化, 且振荡过程持续时间短, 波动幅度小, 能很快地进入稳态运行, 较好地实现了恒功率控制的目标。原动机的转速曲线如图9所示。在微型燃气轮机调速差的控制下, 转速ω能很好地维持在额定转速的附近, 当微型燃气轮机的有功出力为额定容量15 k W时, 转速ω基本保持在1.0 p.u., 当有功出力降低至13k W时, 转速ω经小幅振荡稳定在1.002 5 p.u.处, 当有功出力降低至9 k W时, 转速ω再次上升, 小幅振荡后稳定在1.015 7 p.u.处, 当有功出力回复到13 k W时, 转速ω也恢复到20~40 s的状态。原动机需要的燃料量曲线如图10所示, 燃料量基本跟随负荷变化, 当微型燃气轮机的有功出力为额定容量15 k W时, 燃料需求量Wf基本保持在1.0 p.u., 当微型燃气轮机的有功出力下降时, 燃料需求量也随之下降, 有功出力上升时, 燃料需求量也随之上升, 动态响应时间短暂且波动平滑。原动机的排气温度, 如图11所示。
4.2 孤岛运行模式下负荷改变
对孤岛模式下微型燃气轮机在负荷改变时的动态特性进行仿真和分析如图12—15所示。微型燃气轮机的额定容量设定为15 k W, 额定电压为310 V, 负荷大小为10 k W。仿真时间取60 s, 仿真步长0.000 05 s。微型燃气轮机在孤岛模式下采用V/f控制, 燃气轮机将根据负荷变化改变出力。0~20 s微型燃气轮机的负荷为10 k W;20~40 s负荷增至15 k W;40~60 s负荷降为13 k W[10]。
由图12可知, V/f控制下的微型燃气轮机发出功率能够准确迅速地追踪负荷变化, 在负荷需求变化时, 由于控制系统的良好性能, 功率变化暂态过程迅速且稳定。图13显示微型燃气轮机产生的机械转矩能精确跟踪且与永磁同步发电机产生的电磁转矩平衡。从图14可以发现微型燃气轮机的转速在任何情况下都能做到仅与参考转速产生微小偏差, 在微型燃气轮机输出功率为额定值时, 转速为1.0 p.u.。图15显示了整流器直流侧输出电压基本维持稳定在1.24 k V, 仅在负荷变化时有微小波动。
5 结束语
本文所建立的微型燃气轮机发电系统仿真模型, 不仅可如实反映微型燃气轮机自身的动态特性, 而且将微型燃气轮机、电力电子装置以及负荷之间的相互联系动态地表现了出来, 这是等效处理或者分开建模难以实现的。本文所建立的逆变器模型, 附加合理的控制后同样适用于其他采用逆变器作为接口的分布式电源, 如太阳能光伏发电、燃料电池等, 为进一步研究微电网中各种分布式电源之间的协调控制奠定了基础。
参考文献
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浅析燃气轮机的发电技术及其发展 篇3
关键词:燃气轮机;发电技术;发展;
中途分类号:TM314 文章编号:1674-3520(2014)-09-00-01
一、引言
近年来,随着全球范围内的能源与动力需求以及环境保护等要求的变化,燃气轮机得到了电力、动力等有关部门的高度重视,美、欧、日等国先后制定了先进燃气轮机技术研究发展计划,以极大的热情推动着燃气轮机的发展。
先进燃气轮机技术具有高效率、低排放、低噪音等一系列先进技术特点,是提供清洁、可靠、高质量发电及热电联供的最佳方式。除了发电领域以外,燃气轮机在航空、航海、陆用动力方面也发挥着重要作用,俄罗斯和美国的主战坦克也都采用了燃气轮机作为动力,因此,发展先进燃气轮机技术对国防建设也是非常重要的。事实上,燃气轮机作为一种涉及航空、航海、陆用等国家安全的热力发动机,历来受到美国、前苏联两个军事大国以及西欧、日本等高度工业化国家的关注。
二、燃气轮机概述
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。在空气和燃气的主要流程中,只有压气机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和燃气透平(Turbine)这三大部件组成的燃气轮机循环,通称为简单循环。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。因为它的结构最简单,而且最能体现出燃气轮机所特有的体积小、起动快、重量轻、少用或不用冷却水等一系列优点。
燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀做功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的做功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。
三、燃气轮机发电技术
燃气轮机用于发电的主要形式有简单循环、前置循环热电联产或发电、联合循环发电或热电联产、整体化循环、燃机辅助循环、核燃联合循环、燃气烟气联合循环、燃气热泵联合循环、燃料电池----燃气轮机联合循环等。
过去几十年燃气轮机技术取得了引人注目的进展,燃气轮机的性能不断地得到改进。一方面通过先进航空技术的移植、不懈地完善燃气轮机零部件设计来改善简单循环燃气轮机的性能,另一方面在燃气轮机热力循环方面进行开发研究,其中最重要的一个方向是利用燃气轮机排气的余热、回收其部分能量产生蒸汽或回注入燃气轮机,即构成双工质平行复合循环燃气轮机,或供给汽轮机,即构成燃蒸联合循环动力装置。另一个开发方向是减少压缩功利用排气余热的中间冷却回热式燃气轮机。
我国能源结构以煤为主,对环境的压力非常大。整体煤气化联合循环(IGCC)已被普遍认为是本世纪中国建设大规模以煤为主的高效洁净能源动力系统的重要技术选择方向之一,目前在国际上已有多座IGCC示范电站运行,在我国也已进入实质性开发阶段。IGCC具有发电效率高、排放低的优点。IGCC进一步的技术发展是在燃烧前分离二氧化碳并加以捕集,然后以转化的高含氢气体作为燃气轮机的燃料供给联合循环发电。在二氧化碳减排成为必须时,IGCC 的优势将进一步凸显,对先进的中低热值燃料重型燃气轮机的需求将急剧增加。
大力发展以燃气轮机为核心的 NGCC 和 IGCC,对于提高能源的利用率,降低污染排放具有重要的意义。另外,燃气轮机所具有的快速升降负荷和快速启停的能力,可以补偿风力发电和太阳能发电的发电波动对电网的影响,提高可再生能源的利用率。由此可见,重型燃气轮机对于调整能源结构,实现能源高效洁净生产,优化发电模式,构建智能电网具有无可替代的作用。
四、发展前景
20世纪80年代末以来,重型燃气轮机普遍采用了航空发动机的先进技术,陆续发展了一批高性能的燃气轮机。由于军事上的需求和驱动,先进国家在航空发动机的研究与发展上投入十分巨大,技术处于领先水平;几个制造燃气轮机的大公司,如GE、阿尔斯通(原ABB)和西门子公司等,都先后和著名的航空发动机公司结成“联盟”,把最新的航空发动机成果应用到地面燃气轮机。GE公司本身就拥有研制先进军用航空发动机的航空发动机工程部,生产燃气轮机的动力系统部与航空发动机工程部的合作,使GE公司无论是航空发动机还是燃气轮机都处于世界领先地位,并占有较大的份额;西门子公司和普惠(PW)公司合作,阿尔斯通公司与英国RollsRoyce公司合作,使各自的产品取得长足的进步。
国外新一代重型燃气轮机中,无一例外地都大量移植了航空发动机的最新技术,在气动设计、传热、燃烧、材料、隔热涂层和维护等方面,或者是采用航空技术进行设计,和航空部门紧密结合,是世界上先进燃气轮机发展的必然趋势。
五、结束语
在新时期,燃气轮机作为一种高效、节能、低污染的发动机将在動力工程中得到日益广泛的应用,燃机联合循环作为提供清洁、可靠、高质量发电及热电联供的最佳方式也将得到广泛应用。燃气轮机在促进我国电力、动力等国民经济领域发展和国家安全等方面具有重要作用和战略意义,特别是随着西部大开发“西气东输”工程的实施以及能源供应多样化的发展趋势,国内对燃气轮机的需求越来越大,所以,要高度重视先进燃气轮机(包括微型、小型燃气轮机)的应用和发展。
参考文献:
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风电机组制造企业概况 篇4
截至2007年7月底,国内风电机组制造商共有40家,其中国有、国有控股公司17家,民营制造企业共12家,合资企业7家,外商独资企业4家。全国风力发电机组总装企业基本情况见附表。根据企业的产品产业化程度,大致可分为以下
四种类型。
第一类:
产业化程度比较好,已基本具备大批量生产能力的风电机组制造企业,包括新疆金风科技股份有限公司、华锐风电科技有限公司、东方汽轮机有限公司、浙江运达风力发电工程有限公司、南通航天万源安讯能风电设备制造有限公司等6
家。
第二类:
已试制出样机或已具备小批量生产能力的风电机组制造企业,包括保定惠德风电工程有限公司、上海电气风电设备有限公司、沈阳华创风能有限责任公司、江苏新誉风力发电设备有限公司、浙江华仪风电有限公司、湖南湘电风能有限公司、广东明阳风电技术有限公司、北京北重汽轮机有限责任公司、广州英格风电
设备制造有限公司等11家。
第三类:
正在开展样机试制或整机设计工作,产业化工作有待进一步落实的风电机组制造企业,包括重庆海装科技发展有限公司、瑞能北方风电设备有限公司、保定天威风电科技有限公司、上海万德风力发电股份有限公司、中国南车集团株洲电力机车研究所、无锡宝南机器制造有限公司、国电联合动力技术有限公司等19
家。
第四类:
已有成熟的设计制造技术,正在国内建造总装或部件企业的国外独资企业,包括:通用电气能源(沈阳)有限公司、歌美飒风电(天津)有限公司、维斯塔斯风
力发电设备(中国)有限公司、苏司兰能源(天津)有限公司等4家。
风电机组技术特点国内正在制造和生产的风电机组的主要技术特点,大致可
分为以下三类。
第一类:
双馈式变桨变速机型,是目前大部分企业所采用的风电技术,技术已成熟,属风电行业主流的先进技术。像通用电气、歌美飒、维斯塔斯、苏司兰、华锐、东汽、上海电气、北重、沈阳华创等公司就是采用这种技术。
第二类:
直驱永磁式变桨变速机型,是近几年发展起来的先进技术,也已成熟,是未来风电技术的发展方向。像金风科技、湘电风能、上海万德、广西银河、常州新
誉等公司采用这种技术。
第三类:
失速型定桨定速机型,不是目前市场的主流技术,但技术成熟,运行维护经验相对丰富,设备性能和产能比较稳定。如金风科技和浙江运达的600kW、750kW
机组等。
风电机组技术来源国内正在制造和生产的风电机组的主要技术来源,大致可
分为以下四类。
第一类:
引进国外的设计图纸和技术,或者是与国外设计技术公司联合设计,在国内进行制造和生产。像金风科技引进的1200kW、1500kW风电机组,现已在国内批量生产和供货。还有浙江华仪、广东明阳、国电联合动力的1500kW机组,重庆海装、上海电气的2000kW等机组都是采取这种方式引进的,公司正在进行样
机试制过程中。
第二类:
购买国外成熟的风电技术,在国内进行许可生产。像金风科技的600kW、750kW,浙江运达的750kW,华锐风电、东汽的1500kW风电机组,都在国内成功生产并实现产业化,这些机组是国内的主力机型。还有重庆海装的850kW,保定惠德、武汉国测、吴忠仪表的1000kW,上海电气的1250kW,北重的2000kW等机
组是采取这种方式引进的,公司正在进行样机试制过程中。
第三类:
与国外公司合资,引进国外的成熟技术在国内进行生产。像航天安迅能、恩德风电的1500kW,在国内已成功生产并实现产业化。还有湘电风能、瑞能北方的2000kW等机组也是采取这种方式引进的,公司正在进行样机试制过程中。
第四类:
国外的风电机组制造公司在国内建立独资企业,将其成熟的设计制造技术带来,在国内进行生产。像歌美飒风电的850kW、苏司兰的1250kW、通用电气的1500kW、维斯塔斯的2000kW机组都是采取这种方式进行生产的,目前已逐渐开
始批量生产。
第五类:
利用国内大学和公司自行设计的风电机组进行生产。像沈阳华创、江苏新誉、浙江运达的1500kW机组,上海万德的1000kW、南通锴炼的2000kW等机组都是采取这种方式生产的。风电机组产品功率大小根据制造企业生产或试制产品的功率大小统计,生产999 kW以下产品的有11家,生产1000 kW到1500 kW产品的有30家,生产1501 kW到2500 kW产品的有11家。按单个产品生产数量看,生产1500 kW的有18家,2000 kW的有9家。这两类机组是国内未来生产的主流
产品。
风电机组部件供应状况
随着国内风电市场需求的加大,关键部件配套生产企业有了一定发展,风电
产业制造和配套部件专业化产业链正逐步形成。
1.发电机制造企业有永济电机厂有限公司、兰州电机有限责任公司、上海电机厂有限公司、株洲南车电机股份有限公司、湘潭电机有限公司、大连天元电机
公司等,基本能够满足国内风电产业发展的需要。
2.齿轮箱制造企业有南京高精齿轮股份有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、杭州前进风电齿轮箱有限公司、大连重工起重集团、中国第二重型机械集团公司等,本地化情况比较好,目前基本能满足国内风电产业发展的需要。但由于齿轮箱轴承质量要求较高,目前国内尚无法提供合格的产品,齿轮箱产能受国外轴承供应的影响较大。另外齿轮箱制造工艺、质量和产能的提高,需要一些高精
设备来保证,这些设备订购周期将对产能有一定影响。
3.控制系统目前主要采用丹麦MITA和奥地利Windtec等国外公司生产的设备,订购周期较长,对风电机组产能有一定影响。但国内已有北京科诺伟业科技有限公司、北京景新电气公司、株洲时代集团、永济电机厂有限公司等企业在研
制生产,可以逐步降低设备进口的影响。
4.国内已有30多家企业在生产叶片,其中已经批量生产的企业有中航(保定)惠腾风电设备有限公司、上海玻璃钢研究院、连云港中复连众复合材料集团、北京玻璃钢研究院和天津LM公司等,其他企业正在建设或试制中,风电机组叶片
能够满足国内风电产业发展的需要。
5.变桨和偏航轴承国内有洛阳轴承集团技术中心有限公司、瓦房店轴承集团有限责任公司和徐州罗特艾德回转支承有限公司可以提供。这些公司也在试制主轴轴承,但没有经过长期运行考验。大部分公司还采用国外SKF和FAG的产品,但供货周期长,对风电机组产能有一定影响。
电机组整机制造:
新疆金风科技股份有限公司(上市,已被VC投资)
大连重工起重集团(华锐风电科技有限公司)(pre IPO,海上风电发电机)
东方汽轮机厂(上市)
湖南湘电风能有限公司(上市)
浙江运达风力发电工程有限公司(国企)
浙江华仪风能开发有限公司(上市)
上海电气风电设备有限公司(国企)
广东明阳风电技术有限公司(预上市,已被VC投资)
保定天威风电科技有限公司(上市,已被VC投资)
北京北重汽轮机有限责任公司(主要做火电发电机设备)
保定惠阳航空螺旋桨制造厂(保定惠德风电工程有限公司,是中航(保定)惠
腾风力设备有限公司的母公司)
南通航天万源安迅能风电设备制造有限公司(中外合资)(信息过少)
恩德(银川)风电设备制造有限公司(中外合资)
歌美飒风电(天津)有限公司(中外合资)(歌美飒独资子公司)
叶片:
现在的叶片企业大都是玻璃钢,但事实上玻璃钢的市场已经即将要淘汰,不
是朝阳产业了,所以不投。
中航(保定)惠腾风力设备有限公司(国企,预上市,市场份额90%,已被VC
投资)
中复连众复合材料集团有限公司(国企)
上海玻璃钢研究院(国企)
北京玻璃钢研究设计院(国企)
天津东汽风电叶片工程公司(国企)
齿轮箱:
南京高精齿轮箱厂(国企)
重庆齿轮箱厂(国企)
轴承:
洛阳LYC轴承有限公司(国企)
瓦房店轴承集团有限责任公司(国企)
大连冶金轴承集团有限公司(民营企业上市)(Maybe pre IPO)
发电机厂:
兰州电机厂(国企)
湘潭电机、(上市)
佳木斯电机厂(国企)
动力余热发电汽轮机检修情况汇报 篇5
机动设备处:
动力运行部余热发电系统汽轮机从11月5日开始,在厂家技术专家黄工的指导下解体检查,在打开缸盖后,发现转子汽封套磨损,11月12日转子返厂维修,期间在厂家技术专家黄工及机动设备处主管人员的的指导下完成了主副推力轴瓦各瓦块的检查、径向各轴瓦的检查、各汽封及隔板的检查、盘车系统的检查、高调门油动机的检查、蒸汽室内部蝶阀的检查,均完好;按照厂家提供资料对蒸汽室内蝶阀升程进行了现场测量核对,并按厂家技术专家黄工的指导对阀杆固定螺栓进行了点焊固定。
11月24日转子修复后返厂,动设备维修队组织人员将转子吊至现场,按照厂家和机动设备处的要求将1#汽封更换为本次从厂家带回材质为铜的新汽封,并更换部分损坏的蒸汽室大盖螺栓,目前蒸汽室已完成安装,汽缸盖中封面清理结束,缸体及轴承箱均按要求进行了清理,已具备回装条件。但由于汽封给汽线未进行吹扫,可能造成杂物进入缸体造成汽封及缸体损坏。厂家也未派技术专家到场进行技术指导。是否进行机组回装,请主管部门阅示。
检维修公司
微型燃气轮机发电机组的发展概况 篇6
简答题:
1.凝结水泵空气平衡管的作用什么?
答:当凝结水泵内有真空时,可由空气管排至凝汽器,保证凝结水泵正常运行。
2.汽轮机本体有哪些部件组成?
答:汽轮机本体由静止和转动两个部分组成。静止部分包括汽缸、隔板、喷嘴和轴承等,转动部分包括轴、叶轮、叶片和联轴器等。此外,还有汽封。
3.凝汽器运行状况好坏的标志有哪些?
答:凝汽器运行状况主要表现在以下三 个方面:1:能否达到最有利真空。2:能否保证凝结水的品质合格。3:凝结水的过冷度能够保持最低。
4.凝汽设备的任务有哪些?
答:主要有两个:1:在汽轮机的排汽口建立并保持真空。2:把在汽轮机中做完功的排汽凝结水,并除去凝结水中的氧气和其它不凝结气体,回收工质。
5.简述汽轮机油系统中注油器的工作原理。
答:当有压力油经喷嘴高速喷出时,利用自由射流的卷吸作用,把油箱中的油经滤网带入扩散管,经扩散管减速升压后,以一定油压自扩散管排出。
6.水泵汽化的原因是什么?
答:水泵汽化的原因在于进口水压过低或水温过高,入口管阀门故障或堵塞使供水不足,水泵负荷太低或启动时迟迟不开再循环门,入口管路或阀门盘要漏入空气等。
7.锅炉给水为什么要除氧?
答:因为水与空气或某气体混合接触时,就会有一部分气体溶解到水中去,锅炉的水也溶有一定数量的气体,其中给水中溶解的气体中危害最大的是氧气,它对热力设备造成氧化腐蚀,严重影响着电厂安全经济运行。此外,在热交换设备中存在的气体还会妨碍传热,降低传热效果,所以锅炉给水必须进行除氧。
8.汽轮机喷嘴的作用是什么?
答:汽轮机喷嘴的作用是把蒸汽的热能转变成动能,也就是使蒸汽膨胀降压,增加流速,按一定的方向喷射出来的推动动叶片而做功。
9.简述热力除氧的基本条件。
答:热力除氧要取得良好 的除氧效果,必须满足下列基本条件: 1:必须将水加热到相应压力下的饱和温度2:使气体的解析过程充分3:保证水和蒸汽有足够的接触时间和接触面积4:能顺利地排出解析来的溶解气体
10.什么是电气设备的额定值?
答:电气设备的额定值是制造厂家按照安全、经济、寿命全面考虑为电气设备规定的正常运行参数。
11.汽轮发电机组润滑油系统各油泵的低油压联动顺序是怎样的?
答:油泵的低油压联动顺序为润滑油降至一定后,联动交流润滑油泵,最后联动事故油泵(直流润滑油泵)。
12.给水泵在停泵时发现逆止门不严密有泄漏时,如何处理?
答:应立即关闭出口门,保持油泵连续运行,同时采取其他有效措施遏制给水泵倒转。
13.汽轮机润滑油供油系统主要由哪些设备组成?
答:汽轮机润滑油供油系统主要由油泵、注油器、辅助润滑油泵、顶轴油泵、冷油器、滤油器、油箱、滤网等组成。
14.凝汽器冷却水管一般清洗方法有哪几种?
答:有反冲洗法、机械清洗法、干洗、高压冲洗以及胶球清洗法。
15.影响加热器正常运行的因素有哪些?
答:1:受热面结垢,严重时会造成加热管子堵塞,使全传热恶化,2:汽侧漏入空气3:疏水器或疏水调整门工作失常4:内部结构不合理5:铜管或钢管泄漏6:加热器汽水分配不平衡7:抽汽逆止门开度不足或卡涩。
16.给水泵汽蚀的原因有哪些?
答:1:除氧器内部压力降低2:除氧水箱水位过低3:给水泵长时间在较小流量或空负荷下运转。4:给水泵再循环门误关或开得过小,给水泵打闷泵。
17.离心式水泵为什么不允许倒转?
答:因为离心式水泵的叶轮是一套装的轴套,上有丝扣拧在轴上,拧的方向与轴转动方向 相反,所以泵顺转时,就愈拧愈紧,如果反转就容易使轴套退出,使叶轮松动产生摩擦。此外,倒转时扬程很低,甚至打不出水。
18.凝汽器水位太高有何危害?
答:凝汽器水位太高,会使凝结水过冷却。影响凝汽器的经济运行。如果水位太高,将铜管(底部)浸没,将使整个凝汽器冷却面积减少,严重时淹没空气管,使抽气器抽水,凝汽器真空严重下降。
19.机组启动时凝结水分段运行的目的是什么?
答:在机组启动时,由于凝结水水质不合格,凝结水硬度微增大,可在循环水进口侧或在胶球清洗泵回味球室加锯末,使锯末吸附在铜管胀口处,从而堵在胀口泄漏点。
20.水泵在调换过盘根后为何要试开?
答:是为了观察盘根是否太紧或太松。太紧盘根要发烫,太松盘根会漏水,所以水泵在调换过盘根后要试开。
21.凝结水产生过冷却的主要原因有哪些?
答:凝结水产生过冷却的主要原因有:1)凝汽器侧积有空气;2)运行中凝结水水位过高;
3)凝汽器冷却水管排列不佳或者布置过密;4)循环水量过大。
22.给水泵在运行中,遇到什么情况应先开启备用泵而后即停止故障泵?答:给水泵在运行中遇到下列情况之一应先开启备用泵而后即停止故障泵 1)清楚地听出水泵内有金属摩擦声或撞击声2)水泵或电动机轴承冒烟或钨金熔化3)水泵或电动机发生强烈振动,振幅超过规定值4)电动机冒烟或着火5)发生人身事故
23.凝汽器冷却水管的腐蚀有哪些原因?
答:凝汽器冷却水管的腐蚀腐蚀有下列几个方面的原因:1)化学性腐蚀;2)电腐蚀; 3)机械腐蚀
24.凝结水硬度升高由哪些原因引起?
答:凝结水硬度升高的原因有:1)汽轮机、锅炉处于长期检修或备用后的第一次启动;2)凝汽器在停机后,对凝汽器进行水压试验时,放入了不合格的水;3)凝汽器冷却水管或管板胀口有泄漏的地方。
25.循环水泵跳闸应如何处理?
答:1:合上联动泵操作开关,拉跳闸泵操作开关2:断开联动开关3:迅速检查跳闸泵是否倒转,发现倒转立即关闭出口门4:检查联动泵运行情况5:备用泵未联动应迅速启动备用泵6:无备用泵或备用泵联动后又跳闸,应立即报告班长、值长7:联系电气人员检查跳闸原因
26、凝结水泵在运行中发生汽化的现象有哪些?应如何处理?
答:凝结水泵在运行中发生汽化的主要象征是在水泵入口处发出噪声,同时水泵入口的真空表、出口的压力表和电流表指针急剧摆动。凝结水泵发生汽化时不宜继续保持低水位运行,而应采用限制水泵出口阀的开度或利用调整凝结水再循环门的开度或是向凝汽器内补充软化水的方法来提高凝汽器的水位,以消除水泵汽化。
27、给水泵在运行中入口发生汽化有哪些征象?
答:给水泵在运行中入口发生汽化的征象有:泵的电流、出口压力、入口压力、流量剧烈变化,泵内伴随有噪声和振动声音。
28、高压加热器紧急停用应如何操作?
答:高压加热器紧急停用操作如下:(1)关闭高压加热器进汽门及逆止门,并就地检查在关闭位置;(2)开启高压加热器旁路门(或关闭联成阀),关闭高压加热器进出口门;(3)开启高压加热器危急疏水门;(4)关闭高压加热器疏水门,开启有关高压加热器汽侧放水门;(5)其他操作同正常停高压加热器的操作。
29.一般水泵运行中检查哪些项目?
答:(1)电动机:电流、出口风温、轴承温度、轴承温度、轴承温度、轴承振动、运转声音等正常,接地线良好,地脚螺栓牢固;(2)泵体:
进、出口压力正常,盘根不发热和漏水,运转声音正常,轴承等部位冷却水畅通,排水口不堵塞,轴承油位正常,油质良好,油令带油正常,无漏油,联轴器罩固定良好;(3)与泵
连接的管道保温良好,支吊架牢固,阀门开度位置正常,无泄漏;(4)有关仪表应齐全、完好、指示正常。
30.凝水硬度增大如何处理?
答(1)开机时凝水硬度大应加强排污;(2)关闭备用射水抽气器的空气门;(3)检查机组所有负压系统放水门应关闭严密;(4)确认凝汽器钢管轻微泄漏,应立即通知加锯末。
(5)凝结水硬度较大,应立即就地取样,以确定哪侧凝汽器钢管漏,以便隔离。
31.除氧器正常维护项目有哪些?
答:(1)保持除氧器水位正常。(2)除氧系统无漏水、漏汽、溢流现象,排气门开度适当,不振动。(3)确保除氧器压力、温度在规定范围。(4)防止水位、压力大幅度波动影响除氧器效果。(5)经常检查校对室内压力表,水位计与就地表计相一致、(6)有关保护投运正常。
32.什么中间再热循环?
答:中间再热循环就是把汽轮机高压缸内做了功的蒸汽引到锅炉的中间再热器重新加热,使蒸汽的温度又得到提高,然后再引到汽轮机中压缸内继续做功,最后的乏汽排入凝汽器。这种热力循环称中间再热循环。
33、什么叫仪表的一次门?
答:热工测量仪表与设备测点连接时,从设备测点引出管上接出的第一道隔离阀门称为仪表一次门。规程规定,仪表一次门归运行人员操作。
34、简述设置轴封加热器的作用?
答:汽轮机运行中必然要有一部分蒸汽从轴端漏向大气,造成工质和热量的损失,同时也影响汽轮发电机的工作环境,若调整不当而使漏汽过大,还将使*近轴封的轴承温度升高或使轴承进水。为此,在各类机组中,都设置了轴封加热器,以回收利用汽轮机的轴封漏汽。
35.凝汽器为什么要有热井?
答:热井的作用是集聚凝结水,有利于凝结水泵的正常运行。热井储存一定数量的水,保证甩负荷时凝结水泵不会马上断水。热井的容积一般要求相当于满负荷时的约0.5—1.0分钟内所集聚的凝结水量。
36.汽轮机主蒸汽温度不变时主蒸汽压力升高有哪些危害?
答:主要有下述危害1:机组的末几级的蒸汽湿度增大,使末几级动叶片的工作条件恶化,水冲刷加重。对于高温高压机组来说,主蒸汽压力升高0.5MPa,其湿度增加约2%。2:使调节级焓降增加,将造成调节级动叶片过负荷3:会引起主蒸汽承压部件的应力增高,将会缩短部件的使用寿命,并有可能造成这些部件的变形,以至于损坏部件。
37.发电机在运行中为什么要冷却?
答:发电机在运行中产生磁感应的涡流损失和线阻损失,这部分能量损失转变为热量,使发电机的转子和定子发热。发电机线圈的绝缘材料因温度升高而引起绝缘强度降低,会导致发电机绝缘击穿事故的发生,所以必须不断地排出由于能量损耗而产生的热量。
38.凝汽器怎样抽真空?
答:1:启动射水泵及开启出口水门2:开启射水抽气器空气门3:满足条件后向轴封送汽(严禁转子在静止状态下向轴封送汽),调节轴封汽压力。
39.简述汽轮机轴瓦损坏的主要原因。
答:1:轴承断油2:机组强烈振动3:轴瓦制造不良4:油温过高5:油质恶化
40.提高机组运行经济性要注意哪些方面?
答:1:维持额定蒸汽初参数 2:维持额定再热蒸汽参数3:保持最有利真空4:保持最小的凝结水过冷度5:充分利用加热设备,提高给水温度 6:注意降低厂用电率 7:降低新蒸汽压力损失8:保持汽轮机最佳效率 9:确定合理的运行方式10:注意汽轮机负荷的经济分配。
41.国家电力公司2000年9月8日发布的《防止电力生产重大事故的25项重点要求》中,与汽轮机有关的有哪几条?
答:1:防止汽轮机超速和轴系断裂事故2:防止汽轮机大轴弯曲和轴瓦烧瓦事故 3:防火火灾事故4:防止压力容器爆破事故5:防止全厂停电事故
42.汽轮机检修前应做哪些工作?
答:汽轮机在开始检修之前,须与蒸汽母管、供热管道、抽汽系统等隔断,阀门应上锁,并挂上警告牌。还应将电动阀门的电源切断,并挂警告牌。疏水系统应可*地隔绝。检修工作负责人应检查汽轮机前蒸汽管道无压力后,方可允许工作人员进行工作。
43.汽轮机调节系统一般由哪几个机构组成?
微型燃气轮机发电机组的发展概况 篇7
摘要:由于我国能源结构的不断调整以及天然气的普及应用,所以大部分地区已经采用了9E联合循环发电机组。虽然设备性能较为良好且经济指标比较先进,但是依然需要结合当地电网的运行特点,做技术改进和运行的优化,提升节能降耗性能,降低运行成本。本文通过阐述9E燃气-蒸汽联合循环发电机组的相关概念,并分析研究了通过节能措施来提升发电机组的节能运行能力。
关键词:节能降耗;9E燃气-蒸汽联合循环发电机组;节能运行
我国虽然是能源生产大国和消费大国,但是我国的能源利用率却并不高,要提高国家能源效益,确保经济的持续发展,必须在节能降耗上采取有效措施。因此我国大部分地区都已使用9E燃气-蒸汽联合循环发电机组。根据当地电网运行特点,对9E燃气-蒸汽联合循环发电机组采取有效的节能措施,可以进一步的起到节能的目的。
一、9E燃气-蒸汽联合循环发电机组相关概念
联合循环系统由两个系统组成,即蒸汽轮机系统与燃气轮机系统联合组合成的联合循环发电配置。因使用燃烧工质的不同,分为天然气、高炉煤气、燃油等联合循环燃机,如果按功率的不同,可以分类成小型、微型、重型等一些类型燃机。重型燃机与小型燃机各有优缺点,对于重型燃机来说,使用寿命比较长。对轻型燃机来讲,其结构轻便且紧凑,但是使用寿命相对较短。
(一)联合系统中的蒸汽轮机系统
蒸汽循环中的主要设备是蒸汽轮机,在进气参数上面,可以分为多参数与单参数。一般设备选择使用是依据余热锅炉的蒸汽参数来确定。联合循环系统中蒸汽轮机的特点有三个。第一个特点,需要满足机器快速启动的要求,需要采取一定的措施来提高其性能。第二个特点,由于功率从100%直线下降为45%时,蒸汽的压力却线性降低然后恒定不变,因此需要采用滑压运行方法,不能使用恒常不变的调压方式。第三个特点,在联合循环系统中,蒸汽轮机不具有回热给水加热系统,导致此轮机与常规蒸汽轮机想比,由低压缸排向凝器的蒸汽流量要更多。所以应该改进联合循环系统中蒸汽轮机的凝汽器与低压缸,来增大此轮机换热面积与通流能力。
(二)联合系统中的燃气轮机系统
燃气轮机系统的工作原理,即轴流压气机将外部空气吸入设备里,然后经过压缩后,将压缩气体送到燃烧室,与燃烧室的燃料进行混合后,使用受控方法将混合物进行定压燃烧。其形成的高压高温烟气进入到透平段,在经过膨胀运行后,带动动叶片高速旋转,引起转子旋转运动,其输出的功率一部分用于驱动压缩机,其他部分用于对机械设备的驱动。燃气轮机需要在启动设备的带动下从静止启动,达到一定转速后,在燃机点火运行并及时与启动设备脱离。因从燃气轮机中出来的烟气温度一般在500℃以上,在普遍情况下,都被回收利用。由于燃气轮机负荷适应能力好且启动停止速度快,所以燃气轮机一般应用于电力供应不足且经济发展比较快的调峰电站和地区。
燃气轮机系统主要包括主体构成和整机系统两个部分。其主体由燃烧室、透平段和压气机组成。因透平段与燃烧室在高温环境下,且要承受因燃气轮机启动与停机时产生的热冲击,因此这两个部件的性能是影响轮汽机寿命的主要因素。为了保证轮机的运行寿命,需要使用空气冷却技术以及钴基等耐高温材料与耐温涂层。燃气轮机系统的整体系统除了基本部件外,需要具备良好的调节保安系统以及附属系统与设备,如起动装置、空气过滤器、润滑系统、消防设备等。
(三)关于联合循环系统中的余热锅炉
在联合系统中,余热锅炉利用燃气轮机排除的烟气来生产蒸汽。因燃气轮机排出的温度很高,所以余热锅炉用对流换热的方式来进行生产,其具备几个特点,第一,采用的汽包比平常锅炉的要大。第二,通常使用的是空间系数比较好的翅片管。第三,一般将余热锅炉的排烟温度定为150℃以下。
二、在9E燃气-蒸汽联合循环发电机组中的节能运行中的有效节能降耗措施
(一)降耗措施在燃气轮机的节能运行
1、预热天然气
因为我国的联合循环机一般用于调峰,因此机器启停运行比较频繁,所以为了使机组能够较为经济的运行,需要在不影响安全运行的条件下,对循环机组进行改造,减少其启停机次数。燃气轮机的燃烧与燃烧室的动态特征受天然气温度变化的影响,为了满足9E机组的燃烧要求,应该将天然气的温度控制在20℃左右。通过热水锅炉加热来控制天然气的问题,热水锅炉具备温控单元,能够对低温启动和高温停用实行自动控制,从而保证天然气的温度一直处于比较好的状态,提升联合循环机组的经济性能与安全性能。
2、使联合循环系统下的燃气轮机机组冷态启动时间改善
依据相关机组启动数据,可以了解到机组的冷态启动为启动主要方式。从启动燃气轮机开始,到联合循环机组带满负荷运行,这个时间段大约为4个小时。对于调峰电厂来讲,必须保证启动时间短,保证能快速响应电网调度,保证机组的运行经济性。虽然对燃气轮机来说,其启动较为迅速且运行较为稳定,但余热锅炉厚壁以及金属蒸汽轮机在受热后会有应力变形情况,所以其启动时间受到了一定的限制。
保证满足燃气轮机快速启动的要求,联合循环机组可以从以下方面优化快速启动项目。第一方面,在保证机组安全前提下,降低汽轮机加负荷和冲转的时间。第二方面,降低余热锅炉侧生成的等待时间,且使其满足汽轮机冲转要求的蒸汽参数。第三方面,不仅要优化燃气轮机以及疏水系统的运行性能,而且需要优化燃气轮机和锅炉的启动时间。
通过此优化调节,与优化前启动方式相比,将燃气轮机从启动到汽机冲转的启动时间缩减了将近20min,能够节省天然气达2000m?,并有效减少了机组的启动时间,缩减了机组启动耗费的天然气。
3、改善冷却循环方式
在燃气轮机停机后,因燃气机润滑油系统与燃气轮机的燃油温度较高,因此冷却需要循环水。一般在常规下,要开启1台300KW功率的循环泵对循环水进行长时间的冷卻。依据数据分析,在出环境温度在1-10℃条件下,可以使用内冷水冷却,而不使用循环泵,或改用功率较低的小型循环泵进行冷却,降低对燃气轮机在低温环境里的备用电能的损耗。
4、使燃气轮机的离线水洗周期改善
因燃气轮机的长时间运行,其热效率会慢慢降低。所以为了保证燃气轮机的热效率,需要定期对燃气机的性能进行测算,并与GE公司的折算公式相结合,统计分析燃油轮机的周期负荷下降值、实际气耗等参数,根据分析结果,制定出合理的离线水洗周期。在使用该措施后,可以将燃气轮机的负荷下降率降低1%-2%,提升发电经济效益。
(二)降耗措施在蒸汽轮机与锅炉的节能运行
1、改善汽轮机的疏水系统
因燃气轮机运行启动频繁,余热锅炉在升温升压的过程里,因疏水温度高且流量大,导致排污降温池有很多蒸汽冒泡,且有翻滚出2m左右的水柱翻滚出,在此情况下,即使将循环冷却水开到最大量,也只能稍微缓解此现象。特别此现象在蒸汽轮机中更为明显,如果燃气轮机将封闭母线架设置在排污降温池的正上方,将影响设备运行的安全性,且会导致热能的严重浪费和循环冷却水的消耗,因此在对汽轮机的疏水系统进行改进时,可以在以下方面来实施:
对汽轮机的疏水系统进行改进,可以改善其操作流程方面。在汽机的高、低旁阀启动后,且高旁阀前的汽温在150℃以上,此时手动强制关闭疏水至全厂疏扩气动门。在汽机挂闸后,使汽轮机的运转速度达到600r/min时关闭。在汽轮机负载达到15%的额定负荷时,使汽轮机的所有疏水关闭。通常在正常停机情况下,在气机负荷降低到15%时,应该强制关闭在汽轮机高、低旁阀门前的疏水至全厂疏扩气动门,开启其余的疏水气动门。应当延迟疏水至全厂疏扩气动门的开启时间,使其开启时间在汽轮机高、低阀门关闭之后。如果使用这种操作的话,能够防止高温疏水大流量连续的进入排污降温池,且能够确保疏水的稳定性以及连续性。通过优化操作流程后,不仅对其存在的不安全性进行了改进,而且在一定程度上提升了机组的热能效率,降低了工业循环水的使用量。
2、在机组启停的过程中进行优化辅机启停的措施
厂用电率是衡量联合循环机组经济性能的主要经济技术指标之一,减少辅机耗电是降低厂用电率的主要措施,除了对辅机进行变频改造等技术措施外,通过对辅机在运行方面存在的节电潜力的挖掘,可减少机组启停过程损耗,,降低机组厂用电率。如循环水泵在机组冷态启动时先启动小泵,在高旁投入前再启动 一台大泵,第二台汽机并网后根据负荷情况启动,热态启动过程先启小泵运行,抽真空后即启动一台循环水大泵,第二台循环水泵并网后根据机组负荷情况启动;停机时当汽轮机负荷低于一定值(如9E机组汽机负荷40MW)时停运一台循环水泵,机组解列后转速低于2500rpm且确认无蒸汽排入凝汽器时,开启高旁减温水10%并打开本减温水电动门,启动循环水小泵,停运另外一台循环水泵。冷却塔风机机组启动过程当高旁投入后根据循环水池水温上涨情况逐台启动,停机时燃机开始降负荷时即可停运全部风机。凝结水泵在启机时等待主汽压力到一定值(如0.2MPa)时启动,停机时轴封退出主汽压力泄至0时停运。
3、改善对热力设备水汽系统的保养措施
因热力设备在停运时会受到腐蚀,因此需要采取一定的保护措施,在停用保养上,应该使用将热风干燥设备保养和余热锅炉开机保养相结合的方法。这个方法要求,每月必须进行一次余热锅炉的开机保养,在锅炉带压放水一周后,将热风干燥装置启动。
(三)合理布置发电岛
在联合循环中,应该对燃气轮机、蒸汽轮机、余热锅炉以及发电机进行合理的布局,其布置的合理性与否,直接影响了联合循环装置的运行性能。在2GTG&HRSC+ISTG联合循环配置中,通常有几组不同的布置。一般情况下,不应该选取主蒸汽管道长的布置方式,因为会降低联合循环机的热经济性能与调峰性能。在技术经济较为合理且在场地允许的情况下,使联合循环机组的布置对称且紧凑,并尽可能的缩减主蒸汽管道的长度。比如不应该选用以下(b)式联合循环布置方式。
2GTG&HRSC+ISTG联合循环布置方式图
GT为燃气轮机;ST为汽轮机;G为发电机;HRSG为余热锅炉
结束语
因节能降耗关系了国家的能源效益,所以必须加强对其的重视度,应不断改进节能措施,在施行节耗措施时,应该分别进行分析,如从燃气轮机上改进节能运行方、及从蒸汽轮机改进节耗措施,并合理的布置机组的布局,通过不同的节耗措施,达到提高节耗的有效性的目的。
参考文献:
[1]金亮.9E燃气-蒸汽联合循环发电机组节能运行[J].电力与能源,2011,32(3)
[2]赵奎.燃气蒸汽联合循环发电机组应用研究[J].能源与节能,2012,(10)
[3]顾红柏.双压节能型燃气-蒸汽联合循环发电机组设计上的问题及对策[J].广东电力,2012,15(6)
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值,也就是说项目进度落后了。如果发现延后的工作是在关键路径上,或者如果该项工作的延误会给后续工作产生总要影响或者给工程项目带来高风险,就要马上采取措施,以便在以后的工期内消除延误工作带来的影响。相反,如果工作是一个正的进度差异或者认为不会给工程带来高风险,就不应该增加资源来加速项目的进度。财务管理部门和工程管理部门周期性地测量项目成本执行效果,可以描述项目已完工部分的赢得值和为实现赢得值而实际产生的费用之间的关系。
7、项目进度与成本的偏差识别和分析
经过之前的成本核算和绩效评估,通过赢得值法中四个评价指标可以发现出项目中的费用和进度偏差。项目中偏差产生的原因是多种多样的,例如:最初项目计划制定对设计周期估计不足、采购中遇到供应商无法及时供货、现场安装发现设备缺损等,无论何种情况发生,最终都会体现为项目运行偏差。
8、完工成本預测
在通过对实际成本和测算成本比较基础上,结合进度的绩效测量,财务管理部门和项目管理人员可以快速、独立的预测项目全部完成时所需的总成本。
9、改进措施
在以上实际进度与成本偏差识别的基础上,项目管理人员可以对项目状况进行更深层次的分析,从而判断出项目当前的状况属于哪一类,对项目整体运行趋势有一个了解并采取相应的措施。
在项目的实际运行过程中,往往会产生偏差,甚至是很大的偏差,这就要求项目的相关管理人员对项目费用和进度的进展状态随时进行监控。将国际上先进的工程公司普遍采用的赢得值法用于对工程项目的费用、进度综合分析控制。通过工程成本的动态集成管理,克服了以往费用与进度分开控制的缺陷,通过以资金已经转化为工程成果的量来衡量工程项目实际进度和耗费资源的情况实现动态的工程项目监控。通过经常地、及时地费用进、度绩效分析,可以及早地发觉费用、进度差异,以便在情况变坏之前能够采取纠偏措施。从项目实践来看,有效的避免了电网建设项目超预算导致无法按期进行工程决算的问题。
参考文献:
[1]杨士珏,乐立军,高少勇,吴忠飞,李 玉.赢得值分析法在工程成本与进度联合控制中的应用研究[J]浙江建筑,2011,28(3)。
[2]吕 建.电力工程施工阶段费用进度联合控制[J]上海电力,2011。
[3]李旭东.谈电力工程项目施工阶段进度与成本联合控制[J]山 西 建 筑,2012,38(21)。
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[5]陈 进,尹 勇,左 敏,杨春林。赢得值原理在工程设计进度和费用控制中的应用[J]天然气与石油,2006,24(5)。
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Web认证、MAC地址认证和802.1x认证是电力调度数据网常用的集中终端授权访问控制的方法。Web认证的方式比较便捷,无需安装相应的软件,但其认证系统存在较大的安全隐患,容易出现网络堵塞,因此,安全性能一般。MAC地址认证比较简单、有效,但需要对所有用户的MAC地址进行记录,因此不适合用户较多和移动终端的情况,且其维护和配置都相对复杂。802.1x认证是一种认证策略,其具有逻辑端口和物理端口的双重性质,能够对认证端口进行辨别,除了802.1x的广播报文和认证协议,不允许其他端口通过。在实际应用过程中,可以根据电力调度数据网的实际情况来选择合适的认证方式,实现电力调度数据网的应用接入安全。
结束语
总而言之,电力调度数据网的安全性,对电力企业供电的稳定和人民的用电安全都有着重要的作用。因此,相关的法律法规对于电力调度数据网的网络提出了很高的要求。要保障电力调度数据网在复杂的网络环境中的安全,就需要积极应用安全技术,以减少各种安全隐患,提高电力调度数据网的自动化水平和安全性能,保障其平稳、安全运行。
参考文献:
[1]张佩,申路,赵书涛,等.基于ASP.NET和SQL的输变电设备反措动态管理信息系统设计[J].电力科学与工程,2013(06).
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[3]彭清卿,向力,卢长燕,等.国家电力调度数据网组网研究[J].电力系统自动化,2009,(15).
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