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1000MW机组热力系统热经济性分析及优化

作　者: 李岩
导　师: 田松峰
学　校: 华北电力大学
专　业: 热能工程
关键词: 热力系统矩阵模型热经济性结构优化
分类号: TM621.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

火电机组热力系统热经济性分析是火电厂节能降耗工作的基础环节,也是机组进行热力试验、热力系统结构优化以及降低发电企业生产成本的重要环节。因此,本文从火电厂热力系统节能角度出发,以某引进型1000MW机组的热力系统为研究对象,进行热力系统热经济性分析及优化是十分有必要的。本文以基于热力学第一定律的矩阵分析法和等效热降法为理论依据,定量计算了该机组典型工况下的各项热经济指标,与传统热平衡法相比,本文方法较为简洁,且误差在允许的范围内,满足工程实际的需要。主要研究了以回热系统为核心的热力系统受到外界扰动因素影响时,机组热经济性产生的变化。建立了加热器端差变化、抽汽压损变化、喷水减温水量、加热器散热、高加解列、凝结水过冷度等扰动因素对机组热经济性影响的通用矩阵计算模型,简化了局部热力系统的定量计算过程。并以额定工况为例,定量分析计算了实际运行中各扰动因素变化对机组热经济性影响的大小。借鉴国内同类型机组的改进经验,从热力系统的参数、结构、设备等方面着手。以额定工况为例,定量分析了加热器疏水系统不同连接方式、蒸汽冷却器不同布置方式、高压加热器不同布置形式、给水泵不同配置方案、轴封溢汽不同回收利用位置等对机组热经济性的影响。在以保证机组安全可靠运行为前提的基础上,对上述局部热力系统进行结构优化,提出了优化改造方案,进一步完善该机组热力系统,充分挖掘机组的节能潜力,提高企业竞争力,同时也为同类型机组的热力系统优化设计、节能改造和故障诊断提供了依据。采用喷嘴调节的凝汽式汽轮机在变工况条件下运行时,调节级焓降、速度比以及级效率等参数均会随之发生变化。本文在对汽轮机调节级变工况理论深入研究的基础上,简化计算了汽轮机变工况下不同负荷时调节级效率,并绘制了调节级效率随机组负荷变化的效率曲线,指导机组变工况下经济运行。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
物理量名称及符号表  10-12
第1章绪论  12-16
  1.1 选题的背景和意义  12-13
  1.2 本课题研究的现状  13-14
    1.2.1 基于第一定律的计算方法  13-14
    1.2.2 基于第二定律的计算方法  14
  1.3 论文的主要研究内容  14-16
第2章火电厂热力系统热经济性计算理论  16-25
  2.1 火电厂热力系统热经济性状态方程  16-20
    2.1.1 基本概念  16-17
    2.1.2 实际系统通用汽水分布方程  17-19
    2.1.3 实际系统汽轮机功率方程  19-20
    2.1.4 实际系统循环吸热量方程  20
  2.2 热经济性指标  20-21
    2.2.1 全厂热经济性指标  20-21
    2.2.2 汽轮机热经济性指标  21
    2.2.3 热经济性指标之间的相互关系  21
  2.3 应用实例  21-25
    2.3.1 机组概况  21-22
    2.3.2 额定工况热力参数简介  22-23
    2.3.3 额定工况热经济性指标计算  23-24
    2.3.4 典型工况热经济性指标计算  24-25
第3章基于状态方程的热力系统局部定量分析  25-43
  3.1 加热器端差对机组热经济性影响的计算模型  25-31
    3.1.1 基于热力系统状态方程的加热器端差计算模型  25-30
    3.1.2 应用实例  30-31
  3.2 加热器抽汽压损对机组热经济性影响的计算模型  31-34
    3.2.1 基于热力系统状态方程的加热器抽汽压损计算模型  31-33
    3.2.2 应用实例  33-34
  3.3 喷水减温系统对机组热经济性影响的计算模型  34-37
    3.3.1 基于热力系统状态方程的喷水减温系统计算模型  35-36
    3.3.2 应用实例  36-37
  3.4 加热器散热对机组热经济性影响的计算模型  37-39
    3.4.1 基于热力系统状态方程的加热器散热损失计算模型  37-38
    3.4.2 应用实例  38-39
  3.5 高压加热器解列对机组热经济性影响的计算模型  39-40
    3.5.1 基于热力系统状态方程的高加解列计算模型  39-40
    3.5.2 应用实例  40
  3.6 凝结水过冷对机组热经济性影响的计算模型  40-42
    3.6.1 基于热力系统状态方程的凝结水过冷计算模型  41-42
    3.6.2 应用实例  42
  3.7 本章小结  42-43
第4章局部热力系统的结构优化  43-59
  4.1 低加疏水系统的定量分析和结构优化  43-48
    4.1.1 低加疏水系统定量分析计算模型  43-45
    4.1.2 低加疏水系统结构优化可行性分析  45
    4.1.3 低加疏水系统结构优化方案  45-48
    4.1.4 各优化方案经济性对比  48
  4.2 蒸汽冷却器系统定量分析和结构优化  48-53
    4.2.1 蒸汽冷却器的定量分析计算模型  48-51
    4.2.2 蒸汽冷却器系统优化可行性分析  51-52
    4.2.3 蒸汽冷却器系统结构优化方案  52
    4.2.4 各优化方案的经济性对比  52-53
  4.3 轴封溢汽系统定量分析和优化方案  53-55
    4.3.1 轴封溢汽系统定量分析  53-54
    4.3.2 轴封溢汽优化可行性分析  54
    4.3.3 轴封溢汽回收利用优化方案  54
    4.3.4 各优化方案对机组热经济性的影响  54-55
  4.4 给水泵选型和优化配置  55-56
    4.4.1 给水泵配置方案  55
    4.4.2 各优化方案经济性比较  55-56
  4.5 高压加热器的选型和布置优化  56-58
    4.5.1 高压加热器选型及布置方案  57
    4.5.2 各优化方案经济性比较  57-58
  4.6 本章小结  58-59
第5章调节级变工况计算实例  59-63
  5.1 调节级变工况计算原理  59-60
  5.2 计算结果和调节级效率曲线  60-62
  5.3 本章小结  62-63
第6章结论与展望  63-65
  6.1 结论  63-64
  6.2 展望  64-65
参考文献  65-68
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果  68-69
致谢  69-70
详细摘要  70-78

1000MW机组热力系统热经济性分析及优化

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