发电设备

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研究与分析

亚临界锅炉水冷壁管局部减薄原因分析

李宪爽, 高成龙, 王硕

2021, 35(4): 227-230. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.001

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通过宏观检查、化学成分分析、硬度检测、金相分析、扫描电镜及能谱分析等方法，对某锅炉水冷壁管局部发生腐蚀减薄的原因进行了分析。结果表明：锅炉运行时烟气中的碱金属和硫化物反应，形成水冷壁管子外表面富含硫酸盐的结焦附着物，附着物及煤粉分解出的自由硫原子与管壁外层保护膜及基体发生了一系列的腐蚀反应，造成了管壁严重的高温硫腐蚀，导致水冷壁管向火侧外壁不断减薄。

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研究与分析

300 MW亚临界锅炉低负荷水动力特性研究

孟强, 王承亮, 李洪涛, 高鹏, 王玉敬, 吕为智

2021, 35(4): 231-235. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.002

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以某300 MW亚临界自然循环锅炉为研究对象，构建由流量回路、压力节点和连接管组成的流动网络系统，并根据质量、动量和能量守恒方程，建立水冷壁流量和壁温计算数学模型，对低负荷下的水动力特性进行研究。结果表明：20%和30%额定负荷下锅炉的循环倍率均大于界限循环倍率，不同负荷下各回路的流量分配呈现中间高、两头低的趋势，热负荷越大的回路其相应的质量流速越大，在正常低负荷运行工况下不会发生停滞现象，能够保证机组的水动力安全性。

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研究与分析

直通式全玻璃真空集热器热性能研究

李国帅, 罗显峰, 赵丹丹, 巩景虎, 李亮光

2021, 35(4): 236-241,247. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.003

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对单根直通式全玻璃真空集热管热性能进行分析和评价，建立一维传热数学模型，借助MATLAB软件采用假设温度法迭代求解，研究集热器热性能的影响因素。结果表明：环境温度、风速及太阳直射辐射强度对集热器热性能影响较大，应充分利用气象参数提高集热器热性能；工质进口温度越高，瞬时热效率越低，而进出口温差改变较小；随工质流量增加，进出口温差先下降最终趋于平缓，因此实际应用中应选取合适的运行参数，使集热器热性能最佳。通过实验验证了模型的正确性，并以对比实验证明了直通式全玻璃真空集热管热性能优于传统式。

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研究与分析

湿饱和烟气内蒸汽凝结数值模拟研究

张周燕, 朱小良

2021, 35(4): 242-247. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.004

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模拟了水平圆管内湿饱和烟气内的蒸汽凝结传热过程，将模拟结果与理论计算结果进行对比，相对误差在10%以内。分析了在湍流情况下烟气速度和各组分体积分数的分布情况，充分考虑了不凝性气体的存在对蒸汽凝结的影响，提高了数值计算结果的可靠度，实现了湿饱和烟气内蒸汽凝结传热过程更快速有效的数值预测，为烟气凝结对流传热研究提供参考。

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研究与分析

基于分区域等效焓降法的低压加热器疏水泵热经济性分析

蒋晓隆

2021, 35(4): 248-252,284. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.005

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提出一种基于分区域等效焓降法的低压加热器疏水泵热经济性分析的方法，研究加热器改为疏水泵式后，各区域疏水流量、换热量、泵功率的变化对汽轮机净发电量的影响，并且利用某1 000 MW二次再热机组验证所提出方法的可靠性。结果表明：该方法考虑到疏水焓及泵功率，能够更好地适用于新建机组低压加热器疏水泵的热经济性分析，并且指导疏水泵的优化布置；受疏水流量和抽汽效率的影响，存在设置1台疏水泵的最佳位置；设置第2台疏水泵的节能效果较设置1台显著降低。

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材料技术

汽轮机低压转子末级叶片断裂分析

刘志敏, 石永锋

2021, 35(4): 253-257. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.006

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某燃气蒸汽联合循环机组汽轮机在运行过程中低压转子末级叶片发生断裂，通过对断裂叶片进行宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、断口分析和金相组织分析，得到叶片断裂的原因。结果表明：末级叶片小流量运行造成叶片背部回流，加剧末级叶片的水蚀程度；司太立合金与母材交界处存在结构上的不连续形成应力集中，应力集中部位在长期运行中产生疲劳裂纹；两者的综合作用导致叶片断裂。

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材料技术

600 MW亚临界锅炉屏式再热器失效分析

张建伟

2021, 35(4): 258-262. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.007

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针对某600 MW亚临界锅炉屏式再热器爆管的问题，通过对管样进行试验和对比，并结合管子的壁温估算和强度校核，分析了爆管原因。结果表明：12Cr1MoVG钢管子在长期超温运行状态下，力学性能下降；而在运行过程中，管子存在短时超温，其高温强度不满足要求；同时，管子有效承载厚度降低。以上综合作用导致屏式再热器爆管。

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新能源

农林生物质发电机组一次再热方案经济性分析

王晓, 周高强

2021, 35(4): 263-266. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.008

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以典型30 MW的农林生物质发电机组为研究对象，对比常规方案和再热方案的初投资、发电收益和燃料成本，并且对再热方案在农林生物质发电机组的经济性进行分析。结果表明：与常规方案相比，再热方案初投资增加1 956万元；分别从发电收益和燃料成本角度分析，再热方案初投资增加额的静态投资回收年限都在5 a左右，具有明显经济性，可为农林生物质发电机组装机方案和主机型式选择提供参考。

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自动控制

基于DCS的天然气分布式能源站电控系统

王海军, 王振武, 杨鑫, 李锐

2021, 35(4): 267-271. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.009

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根据天然气分布式能源系统的工艺特点，阐述了一种适用于天然气分布式能源站的典型电控系统的功能与特点。经实践证明所提出的系统应用效果良好，对天然气分布式能源站电控系统的设计及建设具有一定的参考价值。

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运行与改造

220 t/h生物质循环流化床锅炉燃烧优化改造

李定青, 李德波

2021, 35(4): 272-277. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.010

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针对220 t/h高温高压生物质循环流化床（CFB）锅炉设计燃料存在偏差、炉内气相燃烧不稳定、NO_x排放量偏高等问题，采取优化生物质燃料预处理及给料系统、深度分级燃烧改造、旋风分离器降阻提效等措施，降低NO_x排放量，提高锅炉运行效率。结果表明：改造取得了较好的效果，NO_x排放质量浓度可控制在100 mg/m³以内，CO排放体积分数可控制在2×10^-3以内，锅炉热效率提升5.1百分点。

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运行与改造

1 000 MW锅炉分隔屏超温爆管原因分析与改造

许良, 李荣春, 陈朝松

2021, 35(4): 278-284. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.011

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针对某电厂1 000 MW锅炉投运1 a即出现分隔屏超温爆管的情况，详细分析锅炉设计和运行数据，运用热偏差理论分析分隔屏超温的根本原因。提出并实施相应的节流管改造方案，通过减小热偏差，同时增加壁温监控测点，解决了锅炉正常运行时分隔屏超温爆管问题，过热蒸汽温度也恢复到设计值，提高了锅炉安全运行性能和机组经济效益。

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运行与改造

烟气升温法在回转式空气预热器堵灰治理中的应用

刘宏卫, 吴红波, 李迎春, 李丰泉

2021, 35(4): 285-288. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.012

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燃煤发电企业超低排放改造后，硫酸氢铵沉积导致回转式空气预热器进出口压差增加，炉膛负压波动，引风机电耗增加，甚至引起引风机振动，严重威胁机组安全、经济运行。采用烟气升温法对空气预热器堵灰进行清除，获得了较好效果；同时给出在线烟气升温法操作流程及注意事项。

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运行与改造

ZGM型中速磨煤机动静环提效改造效果分析

苏阳, 丛星亮, 陈剑, 余永生, 谢红, 徐鹏程, 李武

2021, 35(4): 289-291,300. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.013

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某电厂对一台ZGM型中速磨煤机的动静环进行提效改造，优化了喷嘴环线型及结构，改善了磨煤机内部的空气动力场。基于改造前后性能试验数据，即磨煤单耗由10.28 kW·h/t降低至7.81 kW·h/t，提出了基于煤粉细度（R₉₀）和哈氏可磨指数（HGI）的综合修正方法，综合修正磨煤单耗由11.96 kW·h/t降低至9.72 kW·h/t，相对降低了18.8%。磨煤机最大出力由52.9 t/h增加至60.0 t/h，提升了13.4%，且石子煤排放量为零。

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运行与改造

ZGM113型中速磨煤机流场优化改造

王士强, 田航, 贺岚清

2021, 35(4): 292-296. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.014

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某燃煤电厂ZGM113型中速磨煤机出力下降明显，对机组运行造成不利影响。通过仿真分析对磨煤机流场进行优化，并对磨煤机内部结构进行改造。结果表明：改造后磨煤机内部流场整体得到优化，磨煤机性能得到提升。

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运行与改造

火电厂超大冷却塔配水系统优化

王东, 程凯, 王志韩

2021, 35(4): 297-300. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2021.04.015

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针对火电厂超大冷却塔配水系统特点，利用PIPENET软件，对喷头、配水管网、中央竖井、配水槽等建立水力计算整体模型，对多工况下的配水系统进行水力计算分析，并对内外围配水喷头进行优化选型。结果表明：采用内围喷头直径为28 mm、外围喷头直径为30 mm的方案，配水系统水量分布较均匀，可满足实际工程需要。

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