夹点技术在热电厂换热网络中的优化应用

摘要

本文利用夹点技术对热电厂换热网络进行了研究和计算。夹点技术避免了数学规划法在应用时模型进行假设,数学规划法假设的因素越多,偏离实际情况越大,结果与实际网络节能效果相差较大的缺点。
　　在夹点技术优化过程中介绍了换热网络优化规则。在夹点处需要遵循三个基本定律:夹点处不能有热量传递;夹点以上禁止设置冷却公用工程,夹点以下禁止设置加热公共工程。为了避免在夹点处发生能量传递在进行夹点技术改造时必须遵守热容流率准则及物流数目准则:即夹点以下的总冷流数目NC应小于或者等于总热流数目NH,冷物流的热熔流率PCpc应小于或者等于热物流的热熔流率PCph;同理夹点以上每股热物流被匹配夹点之上的热物流数N H应小于或等于冷物流数目N C,热物流的热熔流率PCph小于或者等于冷物流的热熔流率PCpc。不符合之处需要进行分流处理。还要遵循最大换热负荷准则,即为保证最小换热单元数目,每次匹配需要换完两股物流中的一股。
　　通过介绍夹点技术设计必须遵守的基本原则和需要注意的问题,分析原有换热网络,得到换热网络的夹点,找到穿越夹点的换热设备及公用工程,并进行优化改造。通过对热电厂实例计算,最终减少了换热总面积及公用工程的费用。

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1.绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究概况

1.3研究内容

1.4研究的目的和意义

1.5本章小结

2.热电厂简介

2.1我国电厂工业简介

2.2热力发电厂的类型

2.3热力发电厂的流程

2.4本章小结

3.换热网络的优化和模型的研究

3.1换热网络的优化方法

3.2换热网络的优化规则

3.3换热网络设计模型的研究

3.4本章小结

4.夹点技术原理和方法的研究

4.1夹点的概念

4.2夹点的确定

4.3夹点分析的物流匹配原则

4.4最优夹点温差 minΔT 和换热单元数

4.5夹点问题中存在的特殊情况

4.6本章小结

5.热电厂换热网络中的夹点技术应用

5.1热电厂生产流程说明

5.2原换热网络数据的提取

5.3公用工程成本

5.4原换热网络分析

5.5本章小结

6.换热网络改造及经济分析

6.1换热网络的改造

6.2经济分析

6.3本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果