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大峰谷差电网煤电机组超低负荷调峰安全节能关键技术及应用
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  • 公布年份:
    2016
  • 中图分类:
    TM621.6, TM732
  • 关键词:
  • 成果简介:
    中国电源结构以煤电为主,占比达到63%,在相当长时期内煤电仍将占据主导地位。随着中国产业结构调整,第三产业及居民用电比重大幅提升,使电网峰谷差日趋增大,平均已达42%,而抽水蓄能、燃气等灵活调峰电源比重仅为6%,系统调峰能力严重不足,迫使大型煤电机组参与超低负荷调峰。近年来,风电的大规模开发,特别是千万千瓦级风电基地的投运,其反调峰特性导致燃煤机组低负荷调峰难度更大。超低负荷运行引发的机组故障率升高、经济性降低、操控难度增大等问题是燃煤发电领域亟待解决的重大技术难题。该项目历时25年,重点围绕大型煤电机组超低负荷调峰运行导致的锅炉水循环恶化、燃烧不稳定、承压管泄漏、汽轮机经济性降低、设备结垢等重大科技难题,经五家单位联合攻关,提出了8种新方法,突破了6项关键技术,开发了7种产品。第三方评价达到国内外同类技术领先水平。取得如下创新成果:1.提出了锅炉高压汽水两相流型识别和水循环稳定性评价方法,首次研制了锅炉水循环在线监测与故障诊断装置,填补了国内外同类技术空白;基于浓淡燃烧理论,创制了具有核心燃烧技术的DSB型燃烧器,解决了锅炉超低负荷燃烧稳定性、煤种适应性技术难题。使超低负荷运行时故障停炉次数减少20%-30%。2.建立了强复杂背景噪声下的声波信号特征提取方法,自主研发了锅炉承压管泄漏在线监测装置,解决了承压管轻微泄漏早期发现和泄漏发展趋势可视化定量预测技术难题,实现了1mm当量直径微小泄漏的准确定位。产品入选国家电力设备推荐手册,市场占有率达50%以上,并打入国际市场。3.提出了理想等效热降法,解决了汽轮机排汽焓无法准确确定的技术难题,实现了汽轮机经济性的在线准确诊断,精度达到98%以上;建立了汽轮机配汽方式优化控制方法,使超低负荷时调节级效率提高10个百分点,列入国家能源局《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)》。4.率先提出了基于水质参数和表面特征的污垢特性获取方法,首次获取了中国水系污垢数据,提出了污垢在线监测和阻垢剂评价方法;开发了煤电机组凝汽器污垢智能监测系统,研制了整流型凝汽器除垢装置及优化管理系统,使真空提高0.7-1千帕,节约标准煤2-3克/千瓦时。该成果取得自主知识产权69项,其中,获国家发明专利32项,实用新型专利18项,软件著作权19项。制定电力行业标准1项,发表SCI/EI收录期刊论文367篇,出版学术专著11部。获省部级科技进步一等奖3项、二等奖10项。创建国家级、省部级重点实验室6个,形成资产近亿元的成果转化基地。成果应用于中国各区域电网370台煤电机组,占100MW以上煤电机组总量的23%,近三年累计创造经济效益15.27亿元。应用于印度等6个国家的33台机组,创汇812万美元。为确保在大峰谷差状态下电网安全运行和提高风电等清洁能源的消纳能力提供了技术支撑,显著推动了电力行业科技进步。
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