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[成果] 1700560262 山东
X70 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:2010年后,中国大气污染形势愈加严峻,以细颗粒物(PM2.5)为特征污染物形成的区域性雾霾大气环境问题日益突出,损害人民群众身体健康,影响社会和谐稳定。大气环境保护已经事关人民群众根本利益,事关经济持续健康发展。 中国严重的区域性雾霾以硫酸盐、硝酸盐、铵盐等无机盐类与有机物、粉尘为主要成分。国内外的共识是,中国工业排放的大量二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)等气态污染物,在大气中被氧化成硫酸盐、硝酸盐、氨盐等二次细颗粒物,这些二次细颗粒物平均占PM2.5质量浓度的31%,对雾霾的形成贡献度极高。 近10年中国能源消费结构中,煤炭占67%左右,以煤炭为主的能源消耗排放了大量的烟尘、SO2、NOx等多种污染物,这些烟气污染物对中国PM2.5污染的贡献达到了35%-46%,给中国带来了严重的大气污染问题,因此,治理中国重雾霾天气的首要任务是制定完善的管理体系、研发先进的控制技术,继续大幅度消减SO2、NOx、粉尘等污染物的排放。 上世纪70年初期代开始进行脱硫技术研究,70代中期进行先进除尘技术研究,先后形成磷铵肥脱硫技术、宽极距电除尘技术等国家级技术成果。80年代中进行低氮燃烧技术研究,并在国内首次进行技术示范减排NOx,2006年代承担国家863项目进行SCR脱硝技术研发脱除NOx。2002年以后中国经济复苏,煤炭消耗快速增长造成的烟尘、SO2、NOx等多种污染物剧增,环境容量难以承受,客观要求燃煤烟气主要污染物达到超低排放,即烟尘<5mg/m3、SO2<35mg/m3、NOx<50mg/m3。 欧盟的烟气污染物排放指标为烟尘<30mg/m3、SO2<200mg/m3、NOx<200mg/m3;美国的污染物排放指标为烟尘<20mg/m3、SO2<184mg/m3、NOx<135mg/m3。排放指标普遍高于中国的要求,因此国内外以往烟尘、SO2、NOx控制技术不能达到超低排放水平,超低排放的技术难度很高。 2011年后以自主知识产权的环保技术为基础,以“一体化协同控制与脱除”为核心,通过各单项技术的深度研发、系统集成,形成以低氮燃烧、脱硝、烟气降温、除尘、脱硫、电除雾、管式烟气-烟气换热器、节能风机系统等环保节能技术为体系的全煤种烟气污染物一体化协同控制与脱除超低排放技术。采用该技术以一体化优化设计、一体化实施为模式,实现燃煤锅炉颗粒物、细颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的超低排放,追赶燃气机组的排放及环保水平。 通过该技术研发发表专利7项,论文3篇,著作一部。被电机工程学会鉴定为国际领先水平。 西安热工研究院有限公司将该项技术应用于华能黄台电厂9号机组超低排放改造示范工程,由西安西热锅炉环保公司实施,于2015年6月,华能黄台电厂9号机组改造工程率先通过了国家环境监测总站的验收,NOx排放浓度31.2mg/m3,SO2排放浓度22mg/m3,烟尘排放浓度2.06mg/m3,排放指标世界领先,被列为国家示范工程。随后,该项技术已经在全国20余台燃煤机组上进行了工程推广应用。 对山东地区率先实施燃煤火电机组超低排放政策提供了重要科技支撑,推进了中国环保技术及环保事业的进步,为中国大气污染治理作出了重要贡献。2014-2015年度完成单位累积新增销售额170517.09万元,此外,有效降低了排污成本。社会及经济效益显著。
[成果] 1700400095 新疆
TK2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2016
成果简介:该项目属于电站煤粉锅炉安全高效燃用技术领域,阶段性解决了强结渣、强沾污准东高钠煤在锅炉上的安全、环保燃用问题,使准东煤在电站锅炉上的燃用比例由不足50%提高到80%以上。新疆准东煤田煤炭储量近4000亿吨,是中国最大的整装煤田,在中国能源版图中占有重要地位。准东煤易着火、易燃尽、环保指标优良,但灰熔点低,灰中钠、钙、钾等碱金属及碱土金属含量高,锅炉在燃用准东煤时极易产生严重的结渣、沾污问题。从2006年开始,甘肃、新疆地区陆续有多个电厂因燃用准东煤出现严重结渣而导致被迫停炉。此后,各电厂对准东煤的燃用问题极为慎重,生产中严格控制准东煤燃用比例不超过50%,均不敢贸然提高准东煤燃用比例。一方面是储量巨大、价格低廉的准东煤难以大比例燃用,另一反面由于乌东煤等低钠煤储量有限而价格偏高,电厂面临极大的燃料采购成本压力。新建机组在设计中采取相应措施后可大幅提高锅炉对准东煤的适应能力,但对于大量在役的设计煤为非准东煤的锅炉,只能进行相关设备改造才能提高准东煤的燃用比例,国网能源阜康发电有限公司(以下简称“国网阜康电厂”)在国内最早开始展开相关工作。国网阜康电厂自2008年投产以来,燃料采购成本节节攀升,给电厂带来了极大的经营压力。此外,随着环保意识的加强,新疆地区降低燃煤锅炉NOx排放成为必然趋势,而该厂锅炉设计建造时并未考虑此方面的需求。降低燃料采购成本并降低NOx排放成为企业的迫切需求,因此国网阜康发电有限公司决定与西安热工研究院有限公司合作展开相关研究工作,以解决电厂的当务之急。在项目进行中,双方通过基本煤质化验、半工业试烧试验、现场试烧试验等工作,对准东煤煤质特性进行了全面、深入地研究,分析了准东煤结渣、沾污机理,得到了准东煤结渣、沾污的主要影响因素。在对准东煤煤质特性深入研究的基础上,结合现场试烧试验中发现的问题,制定了现役锅炉大比例燃用准东煤及同步降低NOx改造方案。项目以国网阜康电厂1、2号锅炉为示范工程,分别于2012年、2013年进行了相应技术改造,最终实现了锅炉准东煤燃用比例80%以上,NOx生成量200mg/m<'3>的目标,均为国内同类机组最好水平。项目研究成果获发明专利授权1项,实用新型专利授权3项,另有4项发明专利进入实质审核阶段,发表相关论文10篇。研究成果除了应用于国网阜康电厂2台480t/h锅炉,还用于指导新疆地区其它十余台在役锅炉的高钠煤掺烧及运行优化,显著提高了上述锅炉准东煤燃用比例。研究成果还用于指导十余台新建燃用准东煤锅炉的选型及设计优化,可提高锅炉对准东煤的适应能力,为最终实现锅炉全烧准东煤打下基础。该项目通过了新疆维吾尔自治区科技厅组织的技术鉴定,认为该项目研究成果居于国内领先地位。
[成果] 1600010308 陕西
TP3 应用技术 公共软件服务 公布年份:2015
成果简介:项目涉及系统建模理论、热力系统动态特性学、控制系统仿真技术、计算机软件、互联网技术等科学技术领域。集团级火电厂远程集中式仿真系统是国内外首次以互联网技术为基础,集远程实时数据通讯技术、通用虚拟DCS技术和具有工程分析功能的图形建模技术为一体,按照集中管理和分散应用的原则,将集团内不同类型发电设备和控制系统的机组模型集成在统一的技术平台中,通过互联网,为分布于各地的电厂技术人员提供远程实时仿真培训和工程分析功能。系统主要由仿真数据中心、电厂培训教室、考核认证中心以及个人移动终端等部分组成。用户通过下载客户端软件,登录和连接远程服务器,任意选择机组模型,可以开展远程运行培训、热控培训、控制策略验证、运行方式优化试验、电厂间相互学习等工作。远程集中式仿真系统与传统仿真系统相比,具有以下优点:不受空间和时间限制的远程培训和远程维护,提高了培训效率,降低了培训成本和维护成本;系统具有一键启停、无人值守、自动更新的功能,可随时随地地进行个人练习;在统一的技术平台下实现资源共享,避免重复投资或资源浪费,可进行机组间的运行状况比对优化;灵活的用户身份管理,满足不同层次的应用需求,运行培训、技能鉴定、热工培训、工程分析试验等;在虚拟DCS通用平台上已开发了国内电力市场主流的7个厂家10种DCS型号的虚拟软件;该系统仿真模型数量不受限制,可逐步增加。已上线3种容量等级(300MW、600MW、1000MW)、3种压力等级(亚临界、超临界、超超临界)的机组模型共12套;在服务端20M总带宽、各电厂客户端2M带宽情况下,支持10个电厂共80人以上同时进行培训;关键技术及创新点:提出了由通用虚拟DCS平台、过程模型运行机制、远程实时数据通讯模式、资源调度管理策略等组成的基于互联网的远程集中式仿真系统架构,实现了电站仿真系统的集中管理、分散应用和资源共享。开发了可识别和自动加载多种DCS工程文件的转换模块、通用的运行环境与编辑环境等软件组成的虚拟DCS通用平台,准确模拟各自的虚拟控制器和工程师站功能。提出了适合仿真系统的数据传输规约,设计了实时数据分级交换、动态交换、智能切换等通讯模式,并综合运用多种通讯策略和自动恢复技术,开发了具有大压缩比的远程实时数据通讯软件包,解决了基于互联网的仿真系统大数据量通讯的可靠性与实时性问题。开发了控制模型数据库副本动态管理软件,实现了同一仿真工程多人、异地、同时在线修改、调试或工程分析工作。将先进的工业过程数值计算方法应用于远程集中式仿真平台,为系统内仿真对象提供了精细的过程模型。集团级火电厂远程集中式仿真系统将传统仿真系统扩展至互联网,实现了仿真系统的集中管理、分散应用和资源共享,为电站仿真培训的节约化、网络化、功能多样化提供了新的方法和思路,开辟了仿真系统新的发展方向,引领了电站仿真行业的技术进步,推广应用前景广阔。远程集中仿真系统调度管理软件,是远程集中仿真系统重要组成部分,它对用户信息、模型服务器、模型服务、培训计划、仿真模型等信息数据进行综合管理,实现系统的仿真服务资源在互联网环境中被统一调配,为远程终端提供数据服务,实现了各个电厂仿真模型及其数据的共享和统一管理。软件实现了模型服务和客户端软件的一键启停功能,用户只需一键操作,系统即可将用户选定的机组模型服务整体启动或关闭,并根据用户的角色和权限自动启动或退出相应客户端软件,操作更加简单和方便。
[成果] 1600010312 陕西
TP3 应用技术 电子计算机制造 公布年份:2015
成果简介:该项目属于“动力与电气工程”技术领域,是该院自主研发、具有自主知识产权的科研成果。现场总线设备监控管理系统采集现场总线设备丰富的信息,以数据挖掘技术为核心,建立设备运行数据算法模型,通过实时数据处理,为用户提供设备实时监视、故障诊断、设备检修(维护)指导、设备缺陷单的管理、设备运行状况统计分析、历史数据管理分析等功能;并根据现场总线设备的健康状态、故障分析和远程诊断,将日常维护变为预测维护,从而提升设备使用寿命,降低生产维护成本,确保机组安全稳定运行;维护人员可合理的安排检修时间和检修项目,减少维护人员到现场的往返次数,减少巡检时间,从而提高维护工作的效率,保证设备安全经济运行。现场总线设备监控管理系统的研发填补了国内在现场总线设备监控管理平台方面的空白,该系统可充分发挥现场总线技术的优势,利用现场总线设备丰富的诊断数据,保证现场总线设备稳定运行,提高电厂机组运行的可靠性与经济性,为进一步提高电厂的自动化程度和数字化电厂的建设奠定基础。同时,现场总线设备监控管理系统的研发进一步巩固了该院在国内现场总线技术应用方面的领先地位。该项目的研发成果已在华能陕西秦岭发有限公司2×660MW超临界空冷机组、华能南京金陵发电有限公司1030MW超超临界机组中成功应用,并在电厂现场总线设备的日常维护中发挥了重要的作用。
[成果] 1600010307 陕西
TP3 应用技术 公共软件服务 公布年份:2015
成果简介:该项目属于“动力与电气工程”技术领域,是该院自主研发、具有自主知识产权的科研成果。现场总线设备监控管理系统采集现场总线设备丰富的信息,以数据挖掘技术为核心,建立设备运行数据算法模型,通过实时数据处理,为用户提供设备实时监视、故障诊断、设备检修(维护)指导、设备缺陷单的管理、设备运行状况统计分析、历史数据管理分析等功能;并根据现场总线设备的健康状态、故障分析和远程诊断,将日常维护变为预测维护,从而提升设备使用寿命,降低生产维护成本,确保机组安全稳定运行;维护人员可合理的安排检修时间和检修项目,减少维护人员到现场的往返次数,减少巡检时间,从而提高维护工作的效率,保证设备安全经济运行。现场总线设备监控管理系统的研发填补了国内在现场总线设备监控管理平台方面的空白,该系统可充分发挥现场总线技术的优势,利用现场总线设备丰富的诊断数据,保证现场总线设备稳定运行,提高电厂机组运行的可靠性与经济性,为进一步提高电厂的自动化程度和数字化电厂的建设奠定基础。同时,现场总线设备监控管理系统的研发进一步巩固了该院在国内现场总线技术应用方面的领先地位。该项目的研发成果已在华能陕西秦岭发有限公司2×660MW超临界空冷机组、华能南京金陵发电有限公司1030MW超超临界机组中成功应用,并在电厂现场总线设备的日常维护中发挥了重要的作用。
[成果] 1600010309 陕西
TM3 应用技术 电机制造 公布年份:2015
成果简介:该项目首次研制的汽轮发电机轴瓦合金检验专用探头解决了轴瓦合金层厚度≤1mm的检测难题,消除了1~5mm合金层界面均在的盲区,提高了>5mm的合金检测灵敏度,同时排除了衬背底波的干扰;首次研制了校准试块和参考试块;通过试验给出了合金层结合良好与结合不良的对比波形;给出了结合不良的轴瓦评估判定数据。可以对缺陷进行评级和判定。
[成果] 1600010306 陕西
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2015
成果简介:TOC是反映水中痕量有机物的一项重要指标,水汽中有机物对热力设备的安全运行构成威胁,其分解产物会引起汽轮机低压缸的酸性腐蚀,导致汽轮机低压缸叶片断裂风险,给电厂带来重大经济损失,因此控制有机物含量(TOC)是电厂化学监督的重要工作。国外对此非常重视,很多电力机构制定了火电厂给水中TOC标准,中国2008年颁布的GB/T 12145《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》中对锅炉给水中TOC含量也做了明确规定,随着GB/T 12145的推广和实施,TOC已经成为超临界、超超临界电厂水汽系统需要监督的重要指标。但中国由于缺乏适用于电厂的痕量TOC测量仪器及测量方法,使电厂无法监测水汽中有机物含量,导致出现问题也无从查找原因。因此热工院从2010年开始研发电厂用痕量TOC仪并进行推广应用,该项目围绕发电厂水汽中痕量有机物测量干扰因素较多、难以准确测量的问题,系统研究了电厂(包括核电站)水汽中TOC测量的干扰机理,提出了消除干扰的方法,研发了适用于实验室及在线监测的发电厂用痕量TOC仪并在生产实践中成功应用,解决了多个电厂出现的实际问题。该项目已通过中国电机工程学会鉴定,技术评价为国际领先。
[成果] 1600010305 陕西
TK2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2015
成果简介:该专利开发出了汽轮机通流部件水蚀损伤的手工堆焊工艺、焊后热处理工艺、仿形修磨工艺以及制备防冲蚀涂层的喷涂方法、喷涂材料及喷涂工艺。技术领域:该专利涉及一种汽轮机通流部件水蚀损伤修复与表面防护工艺,属于材料失效与保护技术领域。技术现状:火力发电厂汽轮机通流部件(主要包括叶片、喷嘴、隔板等)是汽轮机系统的“心脏”,承担着将蒸汽流动能转换为有用功的重任。汽轮机通流部件,特别是末级动叶片,在运行过程中,会受到水蚀损伤而产生缺陷。汽轮机叶片水蚀是指在工作在湿蒸汽区的动叶片与汽流中夹带的二次水滴高速撞击,导致叶片表面材料损伤并剥离的现象。一般情况下,叶片发生水蚀的区域为叶顶进汽边和根部出汽边,其外观为蜂窝状,边缘为锯齿形,严重时还会出现缺口。水蚀损伤危害很大,尤其是叶根水蚀,严重时叶片会发生断裂,威胁整个机组热力系统的安全、可靠运行,大大降低电厂的经济效益,有效地修复这些水蚀损伤缺陷,并对汽轮机通流部件表面加以防护,是确保机组安全经济运行的关键技术措施。国内外曾采取过切除叶片水蚀部分,镶焊叶片合金片、堆焊叶片合金、堆焊司太立合金、镶焊硬质合金片、激光熔覆再造修复、金属喷涂修复、电子束表面修复、多弧-磁控溅射系统制备复合纳米涂层等修复与防护方法,但从修复质量、经济性、操作性等方面考核,各有优缺点。该发明专利采用手工钨极氩弧焊仿形堆焊修复汽轮机通流部件型线,超音速火焰喷涂制备防水蚀涂层,实现现场汽轮机通流部件在线型线修复和大面积防护,延长汽轮机通流部件使用寿命的目的。技术关键:该专利提供了一种汽轮机通流部件水蚀损伤修复与表面防护工艺,采用手工仿形堆焊修复汽轮机通流部件型线,超音速火焰喷涂制备防冲蚀涂层,实现现场汽轮机通流部件水蚀损伤在线型线修复和大面积防护,可使汽轮机通流部件得以高质量地修复与防护,提高其耐冲性能,延长汽轮机通流部件使用寿命,制备的防冲蚀涂层结合强度高,孔隙率低,硬度较基体提高显著,涂层均匀致密,耐冲蚀性能优异,能大大延缓汽轮机通流部件服役寿命。技术创新点:研究了17-4pH、1Cr11MoV等叶片用钢分别采用同质焊材/奥氏体焊材在焊态及焊后热处理状态下的组织性能特点,获得了17-4pH、1Cr11MoV等叶片用钢的焊接及热处理工艺、焊接变形控制措施、超声波冲击去应力等焊接熔覆修复工艺。采取四点弯曲疲劳试验方法,对2Cr13、17-4pH叶片用钢焊接接头及母材进行了高周疲劳试验,得出了2Cr13、17-4pH钢焊接接头在1×107次下的疲劳极限,获得了焊接接头疲劳寿命S-N曲线。开发出了适用于现场大面积防护的超音速火焰喷涂制备叶片防水蚀涂层技术,涂层性能明显优于国内同类技术涂层。开发出了“焊接熔覆”和“HVOF耐冲蚀涂层制备”相结合地汽轮机通流部件水蚀损伤的修复与防护技术,实现了汽轮机通流部件大面积现场修复和防护。
[成果] 1600010287 陕西
TP3 应用技术 公共软件服务 公布年份:2015
成果简介:该项目属于“动力与电气工程”技术领域,是该院自主研发、具有自主知识产权的科研成果。现场总线设备监控管理系统采集现场总线设备丰富的信息,以数据挖掘技术为核心,建立设备运行数据算法模型,通过实时数据处理,为用户提供设备实时监视、故障诊断、设备检修(维护)指导、设备缺陷单的管理、设备运行状况统计分析、历史数据管理分析等功能;并根据现场总线设备的健康状态、故障分析和远程诊断,将日常维护变为预测维护,从而提升设备使用寿命,降低生产维护成本,确保机组安全稳定运行;维护人员可合理的安排检修时间和检修项目,减少维护人员到现场的往返次数,减少巡检时间,从而提高维护工作的效率,保证设备安全经济运行。现场总线设备监控管理系统的研发填补了国内在现场总线设备监控管理平台方面的空白,该系统可充分发挥现场总线技术的优势,利用现场总线设备丰富的诊断数据,保证现场总线设备稳定运行,提高电厂机组运行的可靠性与经济性,为进一步提高电厂的自动化程度和数字化电厂的建设奠定基础。同时,现场总线设备监控管理系统的研发进一步巩固了该院在国内现场总线技术应用方面的领先地位。该项目的研发成果已在华能陕西秦岭发有限公司2×660MW超临界空冷机组、华能南京金陵发电有限公司1030MW超超临界机组中成功应用,并在电厂现场总线设备的日常维护中发挥了重要的作用。
[成果] 1600010304 陕西
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2015
成果简介:“机组效率核实程序和方法学”课题是国家能源局、国家财政部立项、在世界银行全球环境基金(GEF)中国火电效率项目办的资助下完成的,其主要目的服务于《中国电网节能发电调度办法(试行)》,为制定燃煤机组的最佳次序表提供依据,并提高信息发布系统的透明度和监测力度。也满足机组关停评估及发电企业节能减排的需要。同时为机组节能发电调度中机组负荷分配提供科学依据,该方法学还将提供机组负荷与供电煤耗的关系曲线以及机组启停的能耗情况。提出针对火电厂设备及系统的、理论与实践经验相结合的机组效率核实方法学,融汇了国家标准、ASME标准、试验分析、专家知识和热能工程理论,具有很强的理论和工程应用价值。提出了以基础能耗为主、附加能耗为辅的机组效率核实理念,并制定了机组效率核实程序及实施导则。基于现状和问题分析,结合国内外先进经验,在测试方法优化、仪表规范、附加能耗分析计算和边界条件确定等方面进行了全面、系统、深入的分析研究,形成了一套科学、规范、高效、可行的程序和方法学,为指导电厂节能降耗和开展节能发电调度工作创造了有利条件。
[成果] 1700320446 吉林
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2016
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。
[成果] 1700320301 北京
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2016
成果简介:整体煤气化联合循环发电(IGCC)是国际公认的新一代清洁煤发电技术,具有污染物近零排放、发电效率高、节水、硫和灰渣可资源化利用、CO<,2>捕集成本低的优点,既能像天然气发电一样实现污染物近零排放,又可实现煤基发电多联产,未来减排CO<,2>具有明显的成本优势,是突破煤电发展瓶颈的一条重要技术途径,是国际能源领域战略必争的核心技术。美、欧、日均投入巨资进行开发和示范。中国富煤、少气的能源禀赋决定了发展IGCC对中国能源的可持续发展、保障能源安全、治理大气污染、应对气候变化都具有重要的战略意义。该项目在原电力工业部、国家“十五”和“十一五”863计划重大项目课题的支持下,中国华能集团等50多家单位,经过二十年的艰苦努力,开发出具有自主知识产权的IGCC关键技术和成套设备,建成中国第一座IGCC示范电站,实现了中国IGCC零的突破,圆了几代中国电力人的梦想。主要科技创新:1.首次提出粉煤气化合成气化学激冷理论,发明了两段式干粉煤加压气化技术;揭示了高温高压、高升温速率条件下粉煤气化反应动力学特性、灰渣熔融与流动规律,建立了提高CO和H<,2>等双原子气体在高温、高压条件下辐射传热系数的方法,创立了两段式干粉煤加压气化设计理论;研制出世界上首台2000t/d级两段式干煤粉加压气化装置,气化效率为国际最高,造价比国外同类技术降低30-40%.2.发明了多支路上出料干煤粉加压浓相输送技术,建立了干煤粉加压浓相输送的设计理论和控制策略,解决了系统稳定性差、易堵塞的难题。发明了干煤粉加压气化炉内间接测温方法,突破了加压气化炉超高温度(1400-2000℃)测量和监控的世界性难题,研制出世界上首套加压气化过程温度测量装置。3.揭示了IGCC各单元、各子系统的动态特性与交互作用规律,创立了IGCC系统多目标集成方法和设计优化软件,实现了煤基发电系统从蒸汽简单循环向燃气-蒸汽联合循环的技术跨越;研制出中国第一座250MW级IGCC示范电站,性能指标优于国外IGCC。4.创建了IGCC协调控制策略、控制软件和安全联锁系统,首次实现IGCC 50%-105%的宽负荷调节;突破了燃机燃料切换引起的燃烧震荡难题:揭示了IGCC各单元及整体系统启停、变负荷的规律,创建了IGCC的运行技术体系。5.提出惯性分离与过滤分离结合的煤气中温除尘方法,研制出中国首台带前置旋风分离的高效陶瓷过滤器;开发了可再生循环化学吸收的常温煤气脱硫及硫回收技术;首创注蒸汽和注氮气结合的煤气调质方法,使燃机的NO<,x>排放大幅度降低;构建了IGCC电站的污染物控制技术体系,污染物均达到近零排放,全面优于国外IGCC。科技成果鉴定认为:IGCC关键技术达到了国际先进水平,两段式干煤粉加压气化技术达到国际领先水平。该项目获得专利20件,软件著作权3件,发表论文70余篇,专著2部,行业标准1部。IGCC电站经过三年多的运行考验,稳定可靠,发电效率比同规模常规煤电高4-5个百分点,污染物实现近零排放,标志着中国新一代清洁煤发电技术取得重大突破。该成果已在国内外电力、煤化工项目中推广应用,经济效益显著,未来应用前景更加广阔。
[成果] 1400170815 陕西
TM6 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:该项目对电站管道振动机理进行了深入研究,首次提出管道振动具有周期振动特征、主振动突出的近似简谐振动的结论;首次揭示了管道振动控制原理,提出了减振方案效果评价依据;首次提出了第二级振动速度评估判据,制定了管道振动控制标准DL/T292-2011;研究提出了支吊架类型对管系固有频率的影响关系;研制了多种性能优异的减振及标定装置。项目研究成果已在(陕西)鲁能府谷、(陕西)国华锦界、华能邯峰及三大核电厂等20余家电厂应用。减振装置、专利技术及振动标准在降低管道振动方面作用显著,直接经济效益超过5000万元。
[成果] 1400600139 陕西
TG3 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2013
成果简介:1.成果的主要用途、技术原理:1.1主要用途:F91钢锻制三通主要用于超临界机组主蒸汽管道、再热热段管道及高压旁路管道。此前,中国超临界机组的建设长期依赖进口F91锻制三通,其产品价格高、供货周期长,开发国产F91锻制三通对加快中国超临界火电机组建设具有重要意义。1.2技术原理:1.2.1参照国内外有关锻制三通技术标准,结合华能左权电厂F91钢锻制大三通的运行参数,制订了《国产F91钢锻制大三通采购技术条件》,规定了坯料冶炼、锻造、浇注、机加工、热处理工艺、理化性能及探伤、补焊技术要求,为F91锻三通的质量提供了有力的技术保障。1.2.2全过程跟踪监控F91锻制三通的制作过程,监督制造厂严格按技术要求执行,协助制造厂不断解决制造中出现的技术问题。例如,协助制造厂编制的“等温退火+高温奥氏体化+等温退火”F91热处理工艺,经实践证明其操作简便,能使晶粒度得到有效细化,扩氢速度更快,大大缩短退火时间(由原工艺的28天缩短为12天),具有重要的技术意义和显著的经济效益。1.2.3针对三通毛坯中存在的缺陷,用超声波技术对锻制三通毛坯中缺陷精确定位,根据检测结果制订锻三遁毛坯的机加工方案,以便有效地加工去除缺陷,同时保证三通的几何尺寸。2.关键技术和创新点:2.1提出取消F91锻坯正火过程中350℃等温3h的原热处理工艺,改为采用缓慢升温(≤60℃/h)的热处理工艺,保证了产品质量,并显著节约了时间和成本。2.2采用高频纵波精确定位法对锻制三通毛坯中的残留缺陷进行精确定位,根据其定位结果制定F91锻三通毛坯的机加工方案,准确去除锻坯残留缺陷,显著提高了大型锻件的成材率。2.3使用复型金相检验技术对F91锻三通主管内壁进行检验,对发现的锻坯芯部疏松和夹渣等缺陷,及时采取相应措施进行消缺,从而保证了F91锻三通的质量。2.4建立了完整的国产F91锻三通制造过程质量监控技术措施和程序,为F91锻三通的国产化提供了有力的技术保障。3.与国内外已有同类先进技术的对比情况:首次监控国产F91锻制大三通的制造质量,填补了国内空白,为国内火电机组广泛使用国产F91锻制三通提供了技术基础。国产三通比进口锻三通节省约三分之一的资金,其经济效益显著,且有利于保障工程进度。首次建立完整的国产锻制三通生产过程质量监控技术措施和程序。综合四大管道国产无缝钢管的临检技术,进一步补充完善了四大管道制造质量的监检体系。4.已应用、推广情况及推广前景:该项目已成功用于华能左权煤电有限责任公司2×660MW超临界机组,随后,华能国际电力股份公司将在新建机组中推广使用国产F91锻制三通。国产F91钢制大三通的工程应用,打破了国外对该产品的技术垄断,对中国超(超)临界火电机组建设具有重要意义。
[成果] 1400600165 陕西
TM6 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 电力生产] 公布年份:2013
成果简介:1.成果主要用途:1.1主要用途:FCB是FAST CUTBACK的简称,其工况也称作小岛工况。当电网发生故障时,机组和电网解列,自带厂用电的运行。当电网故障消除后,机组可随时并网、向电网供电。机组的这种运行方式也称为FCB工况。火电厂机组FCB功能是指当电网发生故障时,机组和电网解列,自带厂用电的一种运行发生。当电网故障消除后,机组可随时并网、向电网供电。其意义是提高机组的快速负荷恢复能力和带负荷能力。2.关键技术和创新点:2.1关键技术:火电机组FCB功能涉及各个方面:如汽轮机转速如何稳定、主汽压力如何稳定、汽包水位如何稳定、汽温如何稳定、辅助蒸汽汽源如何保证,电气的切换和连锁关系的确认,等等。这些问题都要求控制系统的设计和调试不能按照常规要求来实现。按照业主要求,当FCB试验时,所有控制系统必须处于自动状态,禁止运行人员手动干预。这样,给控制系统提出了更高的要求。2.2创新点:2.2.1旁路控制及转速控制。2.2.2锅炉的给水控制。2.2.3锅炉运行出力的确定。2.2.4辅助蒸汽汽源的切换及控制。2.2.5电气的切换和联锁关系。2.2.6各系统控制的连贯性;火电机组FCB功能涉及控制系统的各个方面、包括电气控制和热工控制。2.2.7FCB试验:按照业主要求,当FCB试验时,所有控制系统必须处于自动状态,禁止运行人员手动干预。该课题针对印度尼西亚INDRUMAYU电厂1号机组,从FCB控制技术和FCB试验两方面做了技术研究。主要包括完成了机组FCB功能的热工组态设计、改进了炉、机、电联锁功能逻辑,分专业制定详细安全措施,并进行了静态传动模拟试验,在1号机组分别完成50%、100%两种运行工况下的FCB功能试验。该项技术已成功地应用于印度尼西亚INDRUMAYU电厂1号机组、2号机组和3号机组。对于其他机组也有借鉴意义。
[成果] 1600160442 广东
TK2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2015
成果简介:国内首次系统开展无烟煤锅炉燃烧高挥发分烟煤新型技术开发,采用热力性能计算和数值模拟手段,在不同煤种、冷风量和抽炉烟量下,对制粉、燃烧系统和炉本体进行方案优选,获得煤-制粉系统-锅炉强耦合特性,实现锅炉改烧烟煤后安全、稳定、经济运行。自主开发楔型栅煤粉气流气固分离及浓缩装置和楔型体式水平浓淡低NOx燃烧器,成功应用后提高煤粉浓缩及气固分离效果,使煤粉气流分配更加合理,有效防止浓缩器中煤粉沉积、堵粉及喷口烧损。创新性地针对无烟煤锅炉燃烧高挥发分烟煤技术,提出抽惰性炉烟干燥技术方案,构建制粉系统炉烟热风混合干燥热力计算数学模型,获得最佳炉烟温度、炉烟量等关键参数,并开发出抽炉烟干燥热风送粉烟煤型制粉系统,使制粉系统整体防爆性能得到全面提升,实现安全和高效地磨制高挥发分烟煤。
[成果] 1500250150 吉林
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2014
成果简介:随着中国电网负荷峰谷差日益增大,尤其是风能、太阳能等清洁能源发电的大规模接入,迫使大型火电机组参与深度调峰。如何保证机组在深度调峰状态下的安全性和经济性,促进电网可靠性的提高和国民经济的可持续发展,增强对清洁能源发电的吸纳能力,是火力发电企业亟待解决的难题。该成果在973计划、国家自然科学基金、省部级科技计划、企业科技项目和国际合作项目的支持下,针对大型火电机组深度调峰工况下锅炉水循环安全性、换热设备污垢治理、火电机组运行经济性诊断、锅炉承压管泄漏监测、燃烧稳定性等一系列理论和关键技术难题,开展深入的理论及工程应用研究,提出了一整套新的理论和方法,开发了一系列火电机组深度调峰安全和经济运行在线监测系统及装置。自1990年以来,经过几代人的艰辛努力,取得如下主要成果:1.提出了调峰低负荷运行时锅炉水循环可靠性评价方法,攻克了100MW-800MW机组锅炉水循环监测与故障诊断关键技术,解决了两相流脉动引起的水循环不稳定技术难题,使锅炉最低稳定运行负荷降低到30%额定负荷以下。首次研制了锅炉水循环在线监测与故障诊断系统,并成功应用于火电机组深度调峰,使非计划停炉次数减少20%-30%,各项技术指标均高于国外同类产品。2.率先提出了基于运行工况、水质参数和表面特征的污垢特性获取方法,解决了污垢数据无法准确获取的技术难题。提出了换热设备污垢在线监测方法和最佳清洗时间算法,研制了冷却水稳定性智能在线监测及阻垢剂效果在线评价系统,使凝汽器真空提高0.7-lkPa,发电标准煤耗率降低2-3g/kWh。3.率先从烟气分析入手,建立了运行数据和锅炉热效率及煤质成分之间关系的数学模型,解决了长期以来锅炉热效率和煤质成分无法在线监测的技术难题。提出了中间再热机组一种新的理想循环热效率的定义方法,克服了凝汽式汽轮机排汽焓无法准确确定所带来的误差,实现火电机组运行经济性的在线准确诊断,诊断精度由92%提高到95%以上。4.基于声学理论、数字信号和微信号处理技术,结合工程实际,研发了BLD型锅炉承压管泄漏在线监测系统,实现了lmm当量直径微小汽水泄漏的准确监测。该产品在国内市场占有率达50%以上,并出口到印度、越南、印度尼西亚、土耳其4个国家。基于浓淡燃烧理论,开发了具有核心燃烧技术的DSB型燃烧器,解决了锅炉低负荷燃烧稳定性、煤种适应性等问题。成果获省部级科技进步一等奖2项、二等奖9项;获国家发明专利32项,实用新型专利18项,软件著作权16项;发表学术论文被SCI、EI收录367篇,单篇最高他引206次;出版学术专著9部;创建了6个省部级重点实验室和工程中心等相关研究基地。成果在国内外140余家火力发电企业共300多台机组上得到应用,保障了大型火电机组深度调峰的安全和经济性。近三年创直接经济效益11.13亿元,在减少污染物排放和提高电网对清洁能源发电的吸纳能力等方面发挥了重要作用。
[成果] gkls125734
TM6 应用技术 公布年份:2011
成果简介:节能减排是国家最重要的能源政策之一,西安热工研究院有限公司从2007年到2008年一年多的时间里成功开发出节能发电调度煤耗在线监测系统,并在2009年11月前,将该系统在贵州电网全网13个电厂46台机组中得到推广和应用,该系统帮助电网实现按照实测数值排序,调度火电机组上网发电,实现节能减排的目的。 2007年3月22日,国家发展和改革委员会能源局致函西安热工研究院有限公司,要求承办发电能耗水平实时监测技术研究课题的具体研究工作。贵州省是全国实行节能减排调度的五个试点省之一,在这样的背景条件下,贵州电力调度通信局(现改名贵州电网公司电力调度控制中心)针对贵州省的实际情况,与西安热工研究院有限公司和贵州电力试验研究院通力合作,进行了贵州节能发电调度煤耗在线监测系统的研究与开发工作。同时在项目的推广实施中,得到国家发改委2008年国家重大产业技术开发项目资金资助。 本项目属于电力系统及电站工程学科领域,电力节能减排专项,涉及热能动力、自动化、计算机信息、系统科学等多个专业学科,项目被列为2008年贵州电网公司重大科技攻关项目(科合[2008]第27号)。 国家节能发电调度要求按照煤耗水平的高低来调度火电机组上网发电,考虑到多方面的因素和客观条件,第一阶段试点方案是采用机组的设计煤耗来进行排序。由于机组设计煤耗是一个额定负荷条理想件下的静态值,而且与实际运行条件下的煤耗水平存在较大的偏差,因此,使用机组设计煤耗不能科学、公正、及时地进行排序,必然要尽快采用第二阶段的“按照实测数值排序”的方式。由于影响火电机组实测煤耗水平的因素很多,形成的原因也复杂,如果将这些因素的变化保持一定的范围内,那么机组煤耗特性就比较稳定。同时,如果能够对影响机组煤耗的主要因素进行在线的测量和监控,并计算各自对煤耗的影响量,就可以得不同负荷条件下的实测煤耗值,近而得到机组近期的煤耗曲线和微增率曲线,作为节能调度排序的参考依据。 本项目成果明显,节能发电调度煤耗在线监测系统在贵州全网全面推广后,在华能山东公司和中电投河南分公司开封电厂陆续得到了应用,采用了该系统的相关技术生成各台机组的煤耗曲线,为管理层准确掌握发电机组的能耗水平提供了有力的支撑。 该项目获得2项软件著作权、申请1项发明专利,发表论文9篇,编写技术报告10余本,部分内容合著专著1部,该项目获热工院科技开发一等奖和工程应用二等奖各1项,正在编制部级标准1项,2项地方标准。
[成果] gkls125746
TK2 应用技术 公布年份:2011
成果简介:本项目属于动力机械工程领域,是对发电厂的主要设备进行运行监测与故障诊断的技术开发。项目结合了汽轮机通流部分的状态评价技术与故障诊断技术、现场运行数据的统计与处理技术、人工智能专家系统,在国内国外均无成熟经验可以借鉴,是一次自主创新。 项目研究开发的目的是解决在生产现场利用运行数据对汽轮机通流部分进行状态评价与故障诊断的问题,采用热力参数法进行。虽然故障诊断技术已经过了广泛的研究,并取得的一定的成果,但这些研究往往需要通过严格的试验测量准确的通流部分参数,且需要将汽轮机调整到特定运行状态。对于生产中突发的问题,缺乏及时发现的能力,若暂时没有试验条件,也无法进行诊断,对汽轮机状态及故障发展变化的过程则更难以进行监测。本项目研究针对这些问题,开发了适用于现场运行数据进行汽轮机状态监测及故障诊断的实用技术,为发电企业评价机组的状态,进行故障分析,提供了技术手段,从而为生产中及时地进行科学决策提供了依据。 主要科技内容: 1) 研究了汽轮机日常运行条件下参数提取的规律和特点,建立了基于现场运行数据提取特征参数并对所提取的参数可靠性进行评价的技术; 2) 建立了通流部分状态监测的指标体系和状态评价技术,可为机组的日常运行及状态检修提供指导; 3) 建立了汽轮机通流部分故障诊断的模型、判据和诊断知识库; 项目研究的故障诊断方法已成功用于3台汽轮机组的故障诊断,均采用现场运行的历史数据进行诊断,经揭缸检查,与诊断结果符合。其一为电厂及时检修提供了依据,避免了事故的扩大;其二通过连续的监测,确定机组安全性及经济性的变化情况,保证机组继续在安全范围内运行,为电厂合理安排检修时机提供了有力的技术支持;其三准确地判断了机组发生的故障,使电厂得以合理地安排检修时机,并在揭缸检修前充分做好处理故障的准备,节省了检修工期,减少了经济损失。经电厂核算,二、三两台机组的成功诊断,为电厂减少损失1184万元,获得了电厂的充分肯定。根据项目开发的技术开发的汽轮机通流部分状态在线诊断系统已在苏州工业园区华能发电有限责任公司1号300MW机组安装运行,为机组状态监测提供了新的技术手段,为机组的安全运行提供新的保障。
[成果] gkls125751
TM6 应用技术 公布年份:2011
成果简介:本项目属于火力发电厂热力设备防腐、防垢、防积盐技术领域,包括GB/T12145—2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准的修订和DL/T 1115-2009《火力发电厂机组大修化学检查导则》标准的编写两项内容。经过三年多的全国发电厂调研、实验室试验研究和国外先进标准的研究, 取得多项技术创新: 《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》是火力发机组及蒸汽动力设备水汽循环系统中锅炉、汽机等主要热力设备的防腐、防垢和防积盐的关键水汽质量标准。是所有火力发电机组必须严格执行的标准。本标准国内首次提出的固体碱化剂处理方式和控制指标,对防止高参数汽包炉的盐类隐藏、减少炉管腐蚀、减少结垢速率、减少蒸汽盐类携带有重要作用;国内外首次提出的凝汽器为铜管的“无铜给水系统”的控制指标,同时控制了给水系统流动加速腐蚀和凝汽器铜管汽侧氨腐蚀,解决了国内大量同类机组长期未解决的腐蚀问题;国内外首次提出有凝结水除盐装置的汽包炉蒸汽的氢电导率标准值≤0.15μS/cm,蒸汽氢电导率期望值修改为≤0.10μS/cm,有效防止了汽轮机积盐问题。本标准提出大量新的控制指标,技术水平达到国际先进水平。本标准对全国火力发电机组及蒸汽动力设备的安全经济运行有重要的推动作用。 《火力发电厂机组大修化学检查导则》是我国首次制定的火力发电厂机组大修化学检查专项导则。首次规定了大修检查的内容、检查方法和评判标准,对准确判断热力设备的腐蚀、结垢和积盐原因,确定基建、运行和停机保养等各方面的问题,及时解决腐蚀、结垢、积盐问题,均有重要作用。同时,为机组的状态检修提供了科学依据,提高了机组状态检修技术水平,对提高电厂热力设备的安全、可靠运行有着重要意义。 本项目技术创新多,部分技术创新难度大,解决了国内多个长期未能解决的技术难题。部分控制指标达到国际领先水平,整体达到国际先进水平。本项目修订的186项控制指标和多项新方法,均是在大量调研国内机组实际情况的基础上制订的,国内绝大数机组可以达到本项目规定的标准值指标,经过努力,大多数机组可以达到本项目规定的期望值指标,适合我国国情,已在国内所有火力发电厂推广应用。 本项目的技术创新和先进指标,可促进十几项相关电力行业标准的修订和技术水平提高,推动电力行业整体的防腐、防垢和防积盐技术水平的提高。 本项目的先进方法和先进指标的实施,在发电厂几乎不增加投入的情况下,可显著降低热力设备腐蚀、结垢和积盐速率,防止汽轮机积盐造成的效率降低、防止腐蚀造成的爆管事故、防止结垢造成的锅炉效率降低。全国火力发电厂每年可取得十几亿元的节能降耗效果,同时减少了煤炭消耗和污染排放量,具有重大的社会效益。
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