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二次再热的十项全能
为确保二次再热技术的成功应用,2013年12月,集团公司成立了由集团公司原总工程师胡式海任组长的二次再热应用技术研究工作领导小组,依托西安热工研究院,对二次再热急需解决的一系列关键技术问题,分两个阶段成立了10个课题研究小组,系统开展二次再热机组应用技术研究,并最终攻克了关键性难题,为机组的顺利建设和安全稳定运行提供了强有力的技术支撑。
1、二次再热机组动态响应分析、汽温调节和协调控制策略研究
二次再热锅炉炉烟循环系统,采用直接烟气循环,通过优化设计,每台锅炉减少了2台烟气-烟气再热器GGH,每台锅炉可节省投资约1656万元,降低厂用电率约0.1276个百分点。优化设计烟道除尘器,烟气抽出口加装分离档板,降低再循环炉烟的粉尘浓度,减小风机磨损量。一、二次再热汽温影响因素多且二次再热机组流程加长导致二次再热汽温惯性更大,相对响应时间较长,在控制对象的动态特性设计上,需更多地采用变参数、变定值技术。
2、二次再热机组启动参数及启动控制研究
二次再热机组采用高、中、低压三级串联旁路,启动系统及操作、汽轮机的启动过程均较为复杂。二次再热机组极热态启动较常规一次再热机组更为特殊,由于极热态时,特别是事故跳机后恢复时,高压缸与中压缸的金属温度达580摄氏度以上,但由于二次再热锅炉吸热比的变化,造成极热态启动过程中只见汽压上升,最需升高的再热汽温却反而不见上升,无法达到汽轮机冲转所需的蒸汽温度。研究组提出极热态启动时将锅炉转干态运行,从接带20%负荷提前至汽机冲转前的非常规方案。通过多次极热态成功启动的实践,证明该方案切实可靠,解决了二次再热机组极热态启动的难题。
3、二次再热机组热力系统优化及调整研究
对高、中、低压旁路阀前的管道疏水进行优化,各取消一个疏水点,最大限度的减少机组运行时的泄露点,降低机组热耗,共可减少高温高压气动疏水阀4个,降低设备投资近20万。主蒸汽系统中,与常规超超临界机组不同,一、二次高温再热系统采用“2-2”的布置方式,降低管道加工焊接及焊缝检测难度,更好地保证主蒸汽、再热蒸汽管道长期安全稳定运行,与“2-1-2”布置型式相比,节约投资378万元。6大管道数量由常规的4根增加到9根,经优化设计,管道布置紧凑短捷,较大的节省管道用量,降低初投资,降低了管道阻力,提高了经济性。
4、超厚壁合金钢、异种钢焊接工艺研究
二次再热机组的锅炉末级过热器出口集箱4道160毫米的P92马氏体钢焊口,是目前国内最大壁厚焊口。施工技术及施工难度非常高,需要不间断连续施焊。课题组完成了德国伯合乐MTS 616、英国曼彻特CHROMET 92、法国液化空气的CROMOCORD 92等3种P92焊接材料重新评估,后两种焊材新纳入推荐范围,提出了3种焊接材料优化焊接工艺参数,经过84小时的连续施焊,最终焊接成功,焊口经超声波、硬度、金相检验,均符合规程规定标准。
5、二次再热机组环保排放优化研究
采用烟气协同治理技术,配置烟气脱硝装置+低低温省煤器+低低温电除尘器+高效除尘的湿法烟气脱硫装置。烟气通过低低温省煤器降温,极大提升了电除尘效率,余热回收利用,优化除尘吸收塔设计,大幅提高了脱硫系统的除尘效率。
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