热电厂

本项目主要关注大型发电机的早期绝缘缺陷问题。针对前文所介绍的定子绕组放电缺陷，转子绕组重间短路故障和定子端部绕组微渗漏问题等三种典型的早期绝缘缺陷的诊断技术展开了研究工作，针对定子绕组放电缺陷缺乏综合诊断评估手段的现状，本项目研究了基于介损测量数据，局放检测数据和紫外电晕数据的发电机定子绕组放电缺陷联合诊断技术。在紫外电晕查找方面，本项目首次将紫外成像技术应用于发电机定子端部绕组表面电晕查找工作，并通过提出计及观测距离，观测增益，湿度和海拔高度等因素的紫外成像仪光子数标定方法以及基于紫外成像法的发电机端部绕组电晕标准化检测方法，实现了电晕严重程度的量化评判。针对放电缺陷联合诊断技术，项目建立了放电缺陷评价指数用以综合评估定子绕组放电缺陷的总体严重程度，构建了基于三类检测数据的决策树，用以判断放电类型。项目所研究的联合诊断技术在托克托电厂5号机和京西燃气热电3号机上进行了应用，所研究的紫外电晕查找技术在国华北京热电2号机等40余台机组上进行了应用。针对RSO技术在理论研究方面尚无精确转子模型的问题，本项目基于多导体传输线（MTL）理论建立了转子绕组分析模型，为RSO技术的理论研究和设备研制奠定基础。针对RSO检测设备检测精度差，缺乏自主知识产权的问题，项目基于虚拟仪器技术自主研发了双模式输出，且具有阻抗匹配功能的RSO检测设备。针对RSO技术应用时缺乏一套详尽的流程规范，评判标准既无理论指导也无大量历史数据支撑的问题，项目提出了基于RSO法的转子绝缘缺陷标准化诊断流程和“两库一系统”的诊断方案。项目所研究的RSO技术在张家口电厂7号机和托克托电厂1、2、5号机上等近40台机组上进行了实际应用，并在京能京桥热电厂3号机上首次实现转子绕组动态一点接地故障检测与定位。针对电容分布谱技术实际应用时定子线棒局部电容测量精度低，微渗漏缺陷检测灵敏度和准确度有待进一步提高的问题，本项目提出采用中压变频方法的电容分布谱技术，实现了定子线棒微渗漏缺陷的诊断，建立了正态分布和四分位差互补的数据分析及判别准则和基于频谱分析的幅值相位校正算法，研发了采用柔性气动电极的电容分布谱测绘仪。所研究的电容分布谱技术在实验室进行了测试并在石景山热电厂2号机上进行了微渗漏缺陷的实地检测。

吸收式热泵从汽轮机低压紅进汽导管上抽汽并从凝汽器的排汽损失中回收热量，这与传统的汽水换热器供热方式不同。汽轮机、凝汽器和吸收式热泵三者之间的耦合，改变了原已优化的热力系统参数。需要根据供热参数，将吸收式热泵作为电厂热力系统的有机组成部分，重新考虑其对冷端系统的影响。吸收式热泵供热系统中凝汽器的工作特性将同时影响汽轮机发电和热泵供热两个方面。若维持汽轮机的主蒸汽参数和中压缸排汽参数不变，发电功率只与供热抽汽量和背压有关：供热抽汽量由热泵热负荷和热泵的性能系数决定，汽轮机背压与凝汽器的入口水温度有关。因此在确定的供热负荷和电负荷条件下，最基本的变量就是凝汽器的入口水温度：凝汽器入口水温度升高，背压升高，发电功率有减小的趋势；同时热泵的C0P增大，消耗的蒸汽量减少，进入低压缸的蒸汽量增加，汽轮机发电功率又有增大的趋势。反之，汽轮机功率变化趋势相反。因此，在一定的热电负荷范围内，就可能存在一个最佳的入口水温度、机组真空和供热抽气量，使得供热机组煤耗率最低，从而获得较高的经济收益。由于供热系统的各个模型并不是孤立的，各个设备相互耦合，因此找到热泵低温余热利用系统的优化运行措施对进一步提高供热电厂整体经济性就显得必要而又紧迫。

内蒙古金山热电厂扩建配套500千伏送出工程日前正式开工建设，目前线路基础浇筑完成20基，永圣域侧间隔扩建同步开工，正在基础浇筑。该项目是自治区4项煤电接网重要工程之一，于6月15日核准，相关单位在克服了工期紧、手续多、青赔难等诸多困难后，于7月16日正式开工，至此，4项煤电保供工程已开工3项，剩余1项将于7月底开工。

华能苏州热电厂响应国家“推进职业技能提升行动”号召，积极开展以职业技能提升为核心的产业工人队伍建设体系研究，从战略机制、培养机制、考评机制和发展机制等方面强化产业工人职业技能的提升，建立一个具有特色的产业工人队伍建设体系，为电厂培养高技能人才，实现企业高质量、可持续发展提供保障。 电厂通过建立生产一线职工队伍建设战略机制，明确战略目标，有序推进构建与实施构建；在打造实施平台上，通过搭建“XIN之帆—陈艳劳模创新工作室”、“互联网+”培训网络培训平台、创建“职业技能等级认定资格”等三大平台，营造良好环境；在培养机制上，电厂建立培训网络、成长档案、技能人才库、菁英计划、开展“讲座式、场景式、任务式、流程式”四类培训、成立创新创效工作站，举办管理能力专项培训班等方式建立构建培训体系，助推快速成长；在考评体系方面，电厂通过编制生产岗位技能标准、开发技能考评题库、开创考评新模式、实施分类考评、加强考评结果应用，提升核心技能水平；在落实发展通道方面，通过安全专项培训、双通道晋升、以干代训等创新方式，加速推进人才梯队建设 。 通过以职业技能提升为核心的产业工人队伍建设体系构建与实施，电厂生产一线职工自主研发、技术创新能力不断加强。2019年，全面建成天然气“千里眼”系统、自主研发的热网监控GPRS系统以及热网用户“预收费”系统，组建了热网监控大平台，实时监看用户端的温度、压力、剩余金额等流量数据，随时随地了解热用户端的使用情况，为苏州地方经济发展和民生提供了热力保障，跻身为华能集团公司“第一批供热经营示范企业”；顺利开展汽机轴加疏水箱疏水改造，每小时可回收温差25℃除盐水约1.7吨，预计每年节约除盐水约7000余吨，节约天然气21万方；组织开展汽机额定主汽温度提升，从设计值514℃提升至535℃，全年汽机主汽温平均值由502℃升至519℃，年累计增发效益电约221万kWh；低氮燃烧器的改造和机组启动优化措施顺利实施，减少NOx的排放约71吨/年，减少节约环保税约83万元/年；开展污泥烘干掺烧处理项目，不但充分利用了污泥的热值，而且使固废达到减量化和无害化，减少固废排放约360吨/年，节约成本约7.2万元/年。2019年，通过成立职业技能提升技术攻关组—安全绿色供热品牌项目、机组优化启停项目等8大技术攻关项目，共获得经济效益1888.81万元。

山西作为能源大省，新能源装机容量已突破1000万千瓦大关，占到山西省调装机容量的17%，消纳新能源面临巨大挑战。山西电网传统电源以火电为主、冬季风电大发、负荷低谷时热电厂需要以热定电：仅有的抽蓄电站受电压控制限制难以全投入，这些问题加剧了山西电网调峰能力的不足，是新能源消纳的最大瓶颈。如何快速准确地评估电网新能源消纳水平、辩识出可提升新能源消纳的关键因素，弱化热电耦合、提高抽水蓄能电站的调峰能力，扩大电网调峰裕度，是解决电网大规模消纳的关键技术。 本项目立足自主创新，结合多年的生产实践经验，从新能源消纳评估建模、抽蓄机组运行控制策略、供热机组调峰性能策略等三个方面展开研究；项目突破了新能源消纳多变量综合评估及关键可控因素辩识、抽蓄电站无功电压及调速控制优化、供热机组系统改造及运行优化等一系列提升新能源消纳的关键技术，并取得广泛的实践应用。

目前大型火力发电厂的凝汽器抽真空系统一般装设2-3台较大功率的水环式真空泵组，主要作用，一是在机组启动时快速抽真空；二是，机组投入稳定运行后，维持机组真空。电厂常规真空泵在设计选型时，主要以“快速启机的响应速度和最大的允许漏气量”为选型原则。随着电厂运行维护管理水平的提高和节能降耗工作的推进，凝汽器真空严密性越来越好，因此，目前抽真空系统存在问题一是，常规配置的的水环泵功率大、能耗高；二是，受密封水温影响极限真空差，转子汽蚀损坏严重、运维费用高；采暖季，凝汽器端差大，真空差，凝结水溶氧超标。特别是目前的主力发电机组基本是大容量、超临界、超超临界参数，锅炉为直流炉，对凝结水的含氧量品质要求更高。 本研究总结干式变螺距螺杆泵能耗低、极限真空高的原理，创新提出了，一是干式正弦变螺距螺杆真空泵在凝汽器抽真空系统的应用方法。与设备制造厂开发极限真空不低于1Kpa改型正弦型变螺距真空泵，适合电厂循环水温下极限真空，效率高。二是，建立了电厂凝汽器抽真空系统抽气量计算模型，根据机组实际运行时真空系统严密性状况，选择合适的抽气速率，定制化设计抽真空系统的功率，并采用变频调速设计，更节能。2017年，本研究在秦热电厂2台300MW发电机组凝汽器抽真空系统改造示范应用。经性能验收测试，与原水环抽真空系统对比，系统设备电耗降低80%以上；采暖季，凝汽器端差大幅下降，机组真空度提高了1.8 kPa以上；凝结水溶解氧量显著降低；有效地解决了原抽真空系统存在的能耗高、真空差、凝结水溶氧超标等问题。

储热式电锅炉是一种电-热转换设备，可应用在电力系统的源、荷两侧，提升系统灵活性。为分析储热式电锅炉投资经济性，首先，基于储热式电锅炉在源-荷场景下运行模式的差异，构建不同场景下储热式电锅炉运行约束模型，分析不同模式下投资主体经济效益和社会综合效益构成；其次，基于时序生产模拟，以年度经济效益最大为目标，建立储热式电锅炉投资主体经济效益优化模型；最后，基于净现值法分析评估储热式电采暖投资主体的投资经济性，并以“三北”地区某省级电网开展实例分析，依据东北电力辅助服务市场运营规则测算，结果表明：不同应用模式均具有明显社会综合效益，热电厂投资模式的盈利能力最强，风电场投资模式和荷侧独立主体投资模式经济上不可持续，需要调整相应的市场运营策略。

常规热电厂“以热定电”运行模式和新能源发电的随机性及波动性限制了其调峰能力，通过储热技术参与电网调峰可以优化能源系统的配置能力。分别介绍了显热储热、相变储热和化学能储热3种不同储热技术的基本原理、适宜储热材料、优缺点以其未来发展趋势；综述了国内外不同储热技术参与电力系统调峰的策略和实际调峰项目的应用情况。基于储热技术参与电网调峰面临的特殊工况，指出了储热技术参与电网调峰需考虑的安全性、性能匹配、可靠性和经济性四类关键性评判指标；探讨了储热参与电力交易的主要商业模式，包括合同能源管理模式、两部制电价模式和辅助服务市场模式，为储热技术参与电网调峰及其规模化商业运营提供了一定的参考。 The conventional operation mode of “power determined by heat” employed by thermal power plants, along with the randomness and volatility of new energy power generation, constrains the peak regulation capacity.The incorporation of thermal storage technology into grid peak regulation can optimize the allocation capacity of the energy system. The fundamental principles, appropriate materials, advantages, disadvantages, and future development trends of three different thermal storage technologies, namely, sensible heat storage(SHS), latent heat storage(LHS) and chemical energy storage(CES), are introduced. Furthermore, the strategies of different thermal storage technologies for power system peak regulation at home and abroad as well as the applications of actual peak regulation projects are discussed. Given the special working conditions faced by thermal storage technology in power grid peak regulation, four critical evaluation criteria, including safety, performance matching, reliability and economy that must be considered for thermal storage technology to participate in power grid peak regulation are proposed. The main business models, including energy management contracting(EMC), two-part

本研究所采用的方法为国内其他联合循环热电厂生产经营效益的优化提供了指南，部分原则性研究结论也适用于同类机组。联合循环热电厂通过自身经营策略优化，合理安排生产，在节能降耗的同时获得增量的经济效益，可进一步激发生产积极性、提高燃气热电的市场竞争力，促进燃气热电行业健康发展，具有显著的社会效益。 本研究通过建立9E联合循环机组仿真模型对9E联合循环机组热力特性进行研究分析，获得了9E联合循环供热机组在不同气象条件下的热力特性以及9E联合循环供热机组生产经营效益与达标热电比、能源价格（气价、电价、热价）之间的影响规律；同时结合运筹学相关优化原理，研究了能源价格变动情况下的全厂全年最优生产策略，获得了最优策略数学模型以及具体的优化策略。本研究成果已由华能集团公司和西安热工院在华能系统同类燃机电厂推广。