变电站高压室环境管控系统
以前变电站高压室内的35kV开关柜通常采用小型化设计,只有1.2米宽,柜内导体间的最小绝缘距离只有230mm,不满足2014版《十八项反措》300mm的要求。虽然生产厂家在柜内加装了绝缘隔板或绝缘护套,但是绝缘击穿故障还是经常发生。目前,山东公司此类35kV开关柜问题高达3747面,存在较大设备安全隐患,严重影响电网安全运行。 通过对近5年的开关柜事故统计分析,87%的35kV开关柜绝缘击穿是由温度、湿度、污秒三个关键要素导致的。因为高压室与外界密封性较差,导致户外的潮气和灰尘进入开关柜内,致使绝缘件受潮脏污,造成绝缘强度降低,发生闪络击穿故障,严重时还会引起母线全停、变压器出口短路,甚至开关柜整组烧毁。 如果能对开关柜高压室的空气环境进行管控,避免开关柜脏污受潮,就能杜绝此美事故。解决方案就是控制高压室的环境因素-——温度、湿度、污秒。然而现在高压室的设计规范仅有温控的通风机这一项环境控制设备,潮气和灰尘经过通风口进入高压室内,无法有效控制运行环境。因此,巫需研制一套高压室环境控制系统,能够在变电站高压室内规模化安装,实时监测、控制高压室内环境情况,将高压室内温湿度始终控制在允许范围内,有效隔绝灰尘,提高开关柜设备电气绝缘强度水平,杜绝因开关柜设备绝缘击穿导致的故障,确保变电站安全运行。
新型全方位防护端子箱研制
目前变电站使用的端于箱,因为设计不合理、材质差、加工工艺水平不高等各方面的原因,还存在密封不好、防风能力不足等请多问题:密封差。现有端于箱结构设计不合理,箱门处密封胶条材料质量差,制作工艺不高,缝隙较大。从端于箱底部封板穿过的电缆布置杂乱,导致有机防火泥难以填满电缆缝隙。通风口无密封功能。若变电内满,上诉原因均会导致箱体进水,追使一次设备停电。受潮凝露。沿海变电站须长期面对高温、高湿、高盐腐等运行环境,箱体与空气温差大,造成箱体内凝露现象普遍。长期凝露导致箱内二次回路对地绝缘电阻下降,严重时形成接地,引起保护拒动或误动,引发电网事故。防风差。部分端子箱门刚性不足,底部与基础连接不牢,未能彻底抵抗超级台风。当端于箱门和箱体被强劲风力破坏后,箱内的元器件将失去底护甚至被措毁,严重影响设备及电网安全。小动物活动频繁。箱体密封不严,冬季小动物频繁进入箱内取暖,若小动物不幸接触二次端子,将造成二次回路接地短路,危害电网安全稳定运行。 项昌组根据多年的现场运行经验,并查阅了大量的文献资料,从凝露成因、气流运动、金属材质等理论、方法入手,提出了全方位防护的技术目标,编写了技术说明书,制作了三维动画仿真模型,提出了制作的工艺要求和测试标准。研制了成品后在多家设计、施工、运行单位展示和使用,征求意见,并不断改进,反复验证,最终形成目标产品并在多个变电站成功应用。
伴热监测点无线群集预警系统的研发与应用
伴热系统是火力发电厂中重要的辅助系统,其正常运行直接关系到生产设备的安全稳定运行,尤其是在冬季,伴热系统更是发挥着重要作用。目前,伴热系统的维护主要存在的问题有:伴热回路多且较为分散,部分伴热点位置较高,不利于维护;没有实时监测伴热系统运行状况的有效手段,通常是靠维护人员巡检,一些处于高处、风口或偏远部位的伴热有时因巡检不到位而未及时发现发生冻凝问题,对生产造成不利影响;伴热回路的温度调整不及时,伴热温度过低有可能出现介质冻凝,而伴热温度过高也会造成能源浪费;冬季伴热系统的维护量大,工作人员的劳动强度较高,夜间高处伴热巡检存在不安全因素。为此,开发伴热实时监控系统,对可能出现的问题进行预,在加强伴热系统维护、保障安全生产、节能降耗和降低工作人员的劳动强度方面有着十分重要的意义。 伴热实时监测系统通过对各个伴热回路的温度信号进行采集,利用云平台实现实时监测、报警管理、故障诊断和历史数据存储功能,从而达到保证生产平稳运行、减少维护量和降低能源消耗的目的。
基于深度强化学习的户内变电站通风降噪优化设计
针对户内变电站运行发热导致温度过高引发安全风险,以及采取相关散热措施可能导致噪声扰民的问题,提出一种基于有限元仿真和深度强化学习的户内变电站进风口设计参数优化方法。以此对户内变电站通风系统进风口位置大小进行优化设计,使其获得最优通风降噪效果。首先,通过有限元分析法对其温度场、流体场和声场进行仿真建模;然后,基于大量仿真数据,采用卷积神经网络建立温度和噪声的预测模型;最后,考虑噪声约束,利用基于最大熵强化学习框架的SAC算法,以变电站室内温度最低为目标对进风口设计参数进行优化求解。研究结果表明,经过优化后的进风口设计方案能够有效降低变电站室内温度,同时使噪声满足国家规范要求。
一种空气预热器防堵灰方法
与本专利所提出的“一种空气预热器防堵灰方法”最接近的为“空气预热器风量分切防堵灰技术”。其技术方案是:在空气预热器转子进入烟气侧之前设置循环风仓,在空气预热器本体上隔出一个循环风分仓,由原来的三分仓空气预热器改为“四分仓”。循环风分仓冷、热两端用风道闭合连通,风道中加装循环风机作为驱动风机,风道中空气的流向为由热端到冷端,转子内空气的流向为由冷端到热端。此外,引入磨料补给系统,当蓄热板上灰分积累到一定程度后,在循环风道中加入磨料,以循环风携带的方式对蓄热板进行冲刷清扫,磨料选用省煤器灰。上述技术虽然与本专利的技术相似,却有很多实质性的不同点,上述技术在主权利要求中都已明确热一次风必须接至冷端空气与烟气侧相邻位置的结构特征,原专利申请文件描述分别为:“位于烟气通道与高压一次风通道之间或烟气通道与低压二次风通道之间沿竖直方向设有循环风通道”、“热回风管道的出风口位于低压二次风进口与烟气二次风间冷端扇形板之间”;相应的技术原理解释为:在受热面转子即将转入烟气侧冷却烟气时,也即在转子温度水平最低的位置,通入一股热一次风加热蓄热元件,使蓄热元件壁温升高至烟气露点温度以上,相应受热面在进入烟气侧后,无酸液沉积,避免转子粘附飞灰。 本专利所要求的权利中,中间热一次漏风、热一次风及冷二次风三股气源并联接至冷端一次风与二次风相邻位置(靠近二次风侧),并非靠近烟气侧;相应采用的技术原理为:把冷端用于防堵的中间热一次漏风、热一次风及冷二次风设在冷一次风和冷二次风之间,转子在经过防堵热一次加热后又经冷一次风或冷二次风冷却,从而尽量降低转子转入烟气侧时的壁温水平,以利于控制排烟温度上升幅度,相应的,粘附飞灰的酸液在在烟气侧转子壁面上仍不断沉积,但转子每转一圈,都经过一次风与二次风之间的局部高温、高流速扇形区,在“高温气化酸液”以及“高速携带飞灰”的双重作用下,不断清除转子表面积灰。
600MW机组锅炉干式排渣方式优化对降低机组能耗的技术研究与应用
华电能源股份有限公司哈尔滨第三发电厂(以下简称“哈三电厂”)2×600MW机组3号锅炉干式排渣系统原设计为连续排渣运行方式,在原设计运行方式下,锅炉燃烧产生的大渣落入底渣斗通过液压关断门后经干渣机钢带输送至室外渣仓。在经过干渣机钢带输送过程中,需通过进风口进入的冷空气对大渣进行冷却,所以造成锅炉底部无组织漏风较大,排烟温度及烟气量升高,引风机电耗增加;同时导致锅炉火焰中心升高,屏式过热器结焦严重,降低了机组运行的经济性。 在保证锅炉安全稳定运行的前提下,减少锅炉底部无组织漏风,改善锅炉燃烧状况,提高锅炉效率。哈三电厂在对锅炉运行氧量进行优化调整的基础上,通过对底渣斗、挤压头传动方式及结构、机械密封、料位计和控制方式等技术改造,实施完成了600MW机组锅炉间断干式排渣方式的实际应用,达到了节能降耗的目的。
600MW机组锅炉干式排渣方式优化对降低机组能耗的技术研究与应用
华电能源股份有限公司哈尔滨第三发电厂(以下简称“哈三电厂”)2×600MW机组3号锅炉干式排渣系统原设计为连续排渣运行方式,在原设计运行方式下,锅炉燃烧产生的大渣落入底渣斗通过液压关断门后经干渣机钢带输送至室外渣仓。在经过干渣机钢带输送过程中,需通过进风口进入的冷空气对大渣进行冷却,所以造成锅炉底部无组织漏风较大,排烟温度及烟气量升高,引风机电耗增加;同时导致锅炉火焰中心升高,屏式过热器结焦严重,降低了机组运行的经济性。 在保证锅炉安全稳定运行的前提下,减少锅炉底部无组织漏风,改善锅炉燃烧状况,提高锅炉效率。哈三电厂在对锅炉运行氧量进行优化调整的基础上,通过对底渣斗、挤压头传动方式及结构、机械密封、料位计和控制方式等技术改造,实施完成了600MW机组锅炉间断干式排渣方式的实际应用,达到了节能降耗的目的。
打通虚实界线,数字孪生风口将至
数字孪生(Digital Twin)技术正被广泛地应用于工业制造、工程建设、智慧城市、汽车驾驶、政府机构、医学分析及文旅创意等诸多领域。数字孪生是一种“能将物理世界和数字世界打通实现虚实融合”的复合技术,未来它的发展潜力巨大。
户内变电站节能降噪及散热可靠性技术攻关研究
本项目提出了户内变电站主变压器室通风换热优化控制方法,该方法通过对户内变电站主变压器室进出风口位置、风口大小以及风速等进行综合优化设计,能够提高换热效率,降低噪声对环境的影响。开发了侧进风和下进风式户内变电站通风换热布气系统装置,能够有效提高户内变电站的节能、降噪及散热可靠性技术水平。效果归纳:该项目的研究成果,能够从根本上解决户内变电站通风换热与噪声综合控制问题,实现户内变电站的节能、降噪及散热可靠性。 随着社会的发展和生活节奏的加快,停电所引起的各种经济损失将越来越大,因此,对供电的可靠性提出了更高的要求;同时随着人们环保意识不断增强,国家在环保立法方面更加严格,对变电站噪声提出了更高的要求。目前户内变电站已逐渐成为城市变电站发展的主流,本项目的研究成果在户内变电站的节能、降噪及散热可靠性技术上具有极强的针对性和领先优势,解决了多年来的技术难题,因此本项目研究成果可以在国内全面推广应用,具有广阔的应用前景。