亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        50 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī)總體設(shè)計(jì)

        2020-06-01 01:02:58勇,劍,
        發(fā)電設(shè)備 2020年3期
        關(guān)鍵詞:熱電站光熱汽缸

        錢 勇, 倪 劍, 周 勇

        (東方汽輪機(jī)有限公司, 四川德陽(yáng) 618000)

        光熱發(fā)電技術(shù)具有系統(tǒng)效率高、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足電網(wǎng)深度調(diào)峰要求[1],是可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的可再生清潔能源技術(shù)。國(guó)外光熱發(fā)電技術(shù)起步較早,發(fā)展較快,特別是2007年至2013年國(guó)際光熱發(fā)電市場(chǎng)進(jìn)入了黃金發(fā)展時(shí)期,西班牙、美國(guó)的光熱發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模都居于全球領(lǐng)先水平,其裝機(jī)容量占比超過(guò)全球裝機(jī)容量的90%[2]。國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電雖然起步較晚,但是隨著科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和環(huán)保壓力劇增,國(guó)內(nèi)光熱電站項(xiàng)目進(jìn)入了高速發(fā)展期,高校、科研院所對(duì)光熱發(fā)電與生物質(zhì)、地?zé)崮堋L(fēng)能、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電組成的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電也進(jìn)行了深入研究[3]。2018年并網(wǎng)投運(yùn)的項(xiàng)目有德令哈50 MW槽式光熱電站、敦煌100 MW塔式光熱電站及德令哈50 MW塔式光熱電站。這些商用光熱電站成功并網(wǎng)發(fā)電是對(duì)我國(guó)光熱發(fā)電技術(shù)的工程驗(yàn)證,為我國(guó)規(guī)?;l(fā)展光熱發(fā)電提供了重要的技術(shù)支撐。

        根據(jù)初步測(cè)算,光熱發(fā)電汽輪機(jī)的投資成本約占整個(gè)光熱電站總投資的2.5%,但其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)卻對(duì)系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換效率有顯著影響,對(duì)光熱發(fā)電汽輪機(jī)的啟停速度、負(fù)荷運(yùn)行范圍等指標(biāo)的要求比對(duì)常規(guī)汽輪機(jī)的要求更高[4],光熱發(fā)電汽輪機(jī)性能與整個(gè)光熱電站的投資回收期直接相關(guān),因此對(duì)光熱發(fā)電汽輪機(jī)進(jìn)行研究具有重要意義。

        目前,國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電示范項(xiàng)目基本采用50 MW或100 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī),筆者僅介紹50 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案。

        1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

        1.1 機(jī)組參數(shù)選擇

        目前最成熟的商用光熱電站為槽式電站,其裝機(jī)容量占全球光熱發(fā)電站裝機(jī)容量的比高于90%[5],隨著科技的進(jìn)步和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,塔式電站與線性菲涅爾式電站占比逐漸增大。塔式、槽式和線性菲涅爾式電站均采用汽輪發(fā)電機(jī)組作為熱電轉(zhuǎn)換設(shè)備,常規(guī)塔式及槽式光熱電站主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

        表1 不同形式光熱電站主要技術(shù)參數(shù)

        光熱發(fā)電汽輪機(jī)參數(shù)的選擇主要與所采用的換熱介質(zhì)和集熱方式相關(guān)。提高汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)可以提高效率,但同時(shí)會(huì)影響蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的熱利用效率以及設(shè)備投資金額,應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,以提高光熱電站整體熱經(jīng)濟(jì)性。

        1.2 熱力方案

        光熱發(fā)電汽輪機(jī)與常規(guī)汽輪機(jī)相同,均采用以蒸汽為工作介質(zhì)的朗肯循環(huán),為避免汽輪機(jī)動(dòng)葉片過(guò)早進(jìn)入濕蒸汽區(qū)運(yùn)行影響機(jī)組安全,同時(shí)提高機(jī)組熱力循環(huán)效率。50 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī)采用高、中低壓分缸一次中間再熱技術(shù),該等級(jí)汽輪機(jī)高壓通流部分葉高小、相對(duì)漏汽量大,汽缸效率低。為解決蒸汽體積流量較小的問(wèn)題,汽輪機(jī)的高壓缸部分采用高轉(zhuǎn)速,其汽缸效率比常規(guī)轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)至少高12百分點(diǎn)[6](見(jiàn)表2)。雖然高壓缸采用高轉(zhuǎn)速需要配置齒輪箱,但是光熱發(fā)電汽輪機(jī)所配置的齒輪箱效率大于98.5%,經(jīng)過(guò)整體核算,高壓缸采用高轉(zhuǎn)速在效率方面依然有明顯優(yōu)勢(shì)。

        表2 高轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)與常規(guī)汽輪機(jī)數(shù)據(jù)對(duì)比

        提高循環(huán)系統(tǒng)給水溫度可以提高工質(zhì)的平均吸熱溫度,從而提高循環(huán)效率。光熱汽輪發(fā)電機(jī)組最終給水溫度一般高于相應(yīng)參數(shù)火電機(jī)組的給水溫度,主要是為了提高整個(gè)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。最終的給水溫度由末級(jí)加熱器對(duì)應(yīng)的抽汽壓力和加熱器傳熱端差確定,目前50 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī)最終給水溫度為250~260 ℃。

        汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的優(yōu)化匹配需要與全系統(tǒng)耦合,也需要兼顧成本與收益以及汽輪機(jī)本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),50 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī)經(jīng)綜合論證優(yōu)選八級(jí)回?zé)嵯到y(tǒng),具體見(jiàn)圖1。

        HP—高壓缸;ILP—中低壓缸。

        圖1 熱力系統(tǒng)圖

        2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        50 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī)采用高、中低壓分缸一次再熱技術(shù),高壓缸設(shè)計(jì)成反動(dòng)式高轉(zhuǎn)速,合理分配每級(jí)焓降,反動(dòng)級(jí)的輪周效率曲線在最大速比(約為1)附近存在一個(gè)平坦區(qū)域,速比在一定范圍內(nèi)變化時(shí)不會(huì)引起輪周效率的明顯下降[7]。中低壓部分采用沖動(dòng)式,轉(zhuǎn)速為3 000 r/min,高壓缸與中低壓缸之間設(shè)置減速箱,發(fā)電機(jī)中置,汽輪發(fā)電機(jī)組整體布置見(jiàn)圖2。經(jīng)過(guò)咨詢相關(guān)單位與設(shè)計(jì)院,機(jī)組采用低位布置、軸向排汽結(jié)構(gòu)能有效降低廠房建設(shè)成本和周期(見(jiàn)表3)。

        圖2 50 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī)整體布置圖

        表3 50 MW等級(jí)光熱電站運(yùn)行層土建成本對(duì)比

        2.1 閥門設(shè)計(jì)

        采用一次中間再熱的光熱發(fā)電汽輪機(jī)分別設(shè)置了高壓閥、中壓閥,為水平切向進(jìn)汽布置結(jié)構(gòu),采用螺栓將閥門把安裝在汽缸上,其優(yōu)點(diǎn)為壓損小(2%左右)[8]。汽缸進(jìn)汽部位溫度場(chǎng)分布均勻,熱應(yīng)力小,安裝檢修方便。與常規(guī)火電汽輪機(jī)不同的是光熱發(fā)電汽輪機(jī)的中壓閥也采用了主汽調(diào)節(jié)聯(lián)合組閥,使得機(jī)組調(diào)節(jié)性能更好。主閥桿、調(diào)節(jié)閥桿與套筒之間都設(shè)置了錐形密封面,正常運(yùn)行時(shí)主閥桿零泄漏,調(diào)節(jié)閥全開時(shí)調(diào)節(jié)閥桿零泄漏。閥門支架采用三支點(diǎn)浮動(dòng)支撐,依靠彈簧變形吸收閥門與基礎(chǔ)的脹差。

        2.2 汽缸設(shè)計(jì)

        光熱發(fā)電汽輪機(jī)蒸汽初參數(shù)可以達(dá)到壓力為10~15 MPa、溫度為370~550 ℃,高壓模塊采用雙層缸(見(jiàn)圖3)。

        圖3 高壓缸示意圖

        高壓外缸采用中分法蘭結(jié)構(gòu),前部高壓內(nèi)缸采用筒形缸紅套環(huán)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)有隔熱罩,后部采用隔板套,內(nèi)外缸尺寸減小,換熱充分。高壓缸設(shè)計(jì)工藝性好,內(nèi)外缸熱應(yīng)力小,大修周期長(zhǎng)。高壓缸設(shè)計(jì)有倒暖裝置,可以有效降低啟動(dòng)時(shí)間,滿足快速啟動(dòng)要求。

        中低壓缸采用單層缸結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖4),壓差小,外壁絕熱,一、二次應(yīng)力均比較低;為了加快中低壓缸溫升速度,采用窄高法蘭,可滿足快速啟停要求。

        圖4 中低壓缸示意圖

        2.3 轉(zhuǎn)子

        采用一次中間再熱技術(shù)后,采用熔鹽為導(dǎo)熱介質(zhì)的光熱發(fā)電汽輪機(jī)中低壓缸轉(zhuǎn)子采用焊接形式,其特點(diǎn)為進(jìn)汽高溫段采用高溫性能優(yōu)良的材料(30Cr1Mo1V),低溫部分采用強(qiáng)度高、脆性轉(zhuǎn)變溫度低的材料(30Cr2Ni4MoV),通過(guò)合適的焊接及熱處理工藝滿足中低壓缸轉(zhuǎn)子的各項(xiàng)要求。轉(zhuǎn)子特別是中低壓缸轉(zhuǎn)子快速啟停過(guò)程中第一級(jí)后圓角處應(yīng)力較大,設(shè)計(jì)中需要優(yōu)化圓角結(jié)構(gòu)。

        2.4 排汽缸

        排汽缸采用軸向排汽結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖5),排汽沿軸向直接進(jìn)入排汽管道,無(wú)須向下轉(zhuǎn)折,可降低流動(dòng)損失,流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖6。通過(guò)相關(guān)計(jì)算,常規(guī)向下排汽汽輪機(jī)排汽缸的靜壓恢復(fù)系數(shù)約為0.05,排汽的余速?zèng)]有被很好地利用;而采用軸向排汽的汽缸在相同的排汽面積情況下,由于汽流減少了由軸向向徑向的 90°轉(zhuǎn)折,能量損失減少,靜壓恢復(fù)系數(shù)約為0.15。由于排汽缸靜壓恢復(fù)系數(shù)的提高,汽輪機(jī)效率提高了0.2%~0.3%。

        圖5 排汽缸結(jié)構(gòu)示意圖

        圖6 軸向排汽流場(chǎng)分析結(jié)果

        中低壓缸的軸承箱布置在排汽缸內(nèi),由撐管支撐在排汽缸下半部分,撐管內(nèi)布置有進(jìn)回油、軸封管道等。排汽缸上半部分設(shè)置有檢修組件,不開缸就能完成軸承檢修。

        3 模塊化設(shè)計(jì)

        光熱電站一般建設(shè)在荒漠、戈壁,施工條件差且周期緊張,用戶希望機(jī)組盡量整體發(fā)貨,以便減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量,50 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì),高、中低壓模塊均能夠整體發(fā)貨,產(chǎn)品公用底座即可作為發(fā)貨支架,安裝簡(jiǎn)便、快捷。50 MW光熱發(fā)電汽輪機(jī)高、中低壓模塊現(xiàn)場(chǎng)圖見(jiàn)圖7、圖8。

        圖7 高壓模塊現(xiàn)場(chǎng)圖

        圖8 中低壓模塊現(xiàn)場(chǎng)圖

        4 結(jié)語(yǔ)

        50 MW光熱發(fā)電汽輪機(jī)高壓缸采用高轉(zhuǎn)速反動(dòng)式,中低壓缸采用沖動(dòng)式,高壓缸與中低壓缸之間設(shè)置變速箱,發(fā)電機(jī)中置,采用低位布置,并采用軸向排汽結(jié)構(gòu),能滿足光熱發(fā)電系統(tǒng)的特殊要求。國(guó)內(nèi)50 MW等級(jí)光熱發(fā)電汽輪機(jī)已陸續(xù)成功投入商業(yè)運(yùn)行,需要根據(jù)實(shí)際投運(yùn)情況收集運(yùn)行數(shù)據(jù),積累設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),持續(xù)優(yōu)化總體設(shè)計(jì)方案。

        猜你喜歡
        熱電站光熱汽缸
        我國(guó)海拔最高地?zé)犭娬纠塾?jì)發(fā)電突破5 億千瓦時(shí)
        突破5億千瓦時(shí)
        光熱荊棘難破
        能源(2017年9期)2017-10-18 00:48:24
        太陽(yáng)能光熱與光伏制冷系統(tǒng)對(duì)比分析
        汽輪機(jī)排汽缸噴水量計(jì)算
        德令哈 雪山下的光熱之都
        能源(2016年10期)2016-02-28 11:33:24
        太陽(yáng)能光熱利用淺析
        汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸墊檢修的研究與探討
        汽缸墊燒蝕成因及檢測(cè)維修技術(shù)應(yīng)用初探
        科技視界(2014年7期)2014-08-15 00:54:11
        發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸墊破損原因
        国产亚洲精品精品精品| 蜜桃在线观看视频在线观看| 亚洲国产精品久久久婷婷| 人成午夜大片免费视频77777| 韩国无码av片在线观看网站| 二区在线视频| 中文字幕高清一区二区| 超碰观看| 亚洲精品一区二区三区在线观| 亚洲成a人片在线观看无码专区| 亚洲熟少妇在线播放999| 国产综合精品久久亚洲| 国产精品日本中文在线| 午夜人妻久久久久久久久| 亚洲av无码不卡久久| 国产情侣一区在线| 国产青青草视频在线播放| 亚洲网站一区在线播放| 亚洲精品国产美女久久久| 国产美女免费国产| 97久久久久国产精品嫩草影院| 凹凸世界视频a一二三| 免费国产黄网站在线观看视频| 7777精品伊人久久久大香线蕉| 欧洲亚洲色一区二区色99| 国产精品毛片极品久久| 国产精品视频免费播放| 日韩精品国产自在久久现线拍| 亚洲精品成人久久av| 最新欧美精品一区二区三区| 国产亚洲一区二区手机在线观看| 欧美手机在线视频| 久久麻传媒亚洲av国产| 被黑人猛烈30分钟视频| 亚州精品无码久久aV字幕| 蜜桃视频成年人在线观看| 久久亚洲精品国产亚洲老地址| 日韩精品一区二区亚洲av| 日产精品一区二区三区免费| 富婆猛男一区二区三区| 国产精品无码av天天爽|