热电厂母管制给水系统静态特性仿真及优化运行的研究

摘要

提高能源利用率和降低环境污染已经成为当今社会迫切需要处理的任务。在当前新型洁净能源没有被大规模利用的情形下,研究如何改进传统能源的利用方式仍然具有重要意义。在我国的热电厂中,由于汽轮机、锅炉的数量较多而容量又不匹配,通常采用母管制给水系统分配各机组的给水。该系统中运行的给水泵数量众多,在厂用电中占有很大的比重,许多研究表明这里具有很大的节能潜力。
　　 本文研究的给水系统中,存在多种给水泵投备用选择,即多种运行组合方式,因此同一给水负荷下系统的经济性是不同的。首先不同的泵组意味着不同的总耗电量,其次改变泵组将会改变给水系统阻力特性,引发高压加热器组中的给水量分配发生变化,继而引起各汽轮机输出的功率变化。论文综合考虑上述两方面因素,寻找各工况下系统总能耗最小的给水泵组合。
　　 由于研究对象的庞大、涉及到的热力设备较多,为使用户不直接面对数学模型的建立及求解,而能将研究方向集中在分析给水系统的运行特性上面,本文采用较为先进的图形化仿真建模方法,在APROS仿真支撑平台上建立了对象电厂的汽轮机系统和给水系统模型,并以此为基础进行仿真分析。
　　 论文详细阐述了APROS各模块的设置、内部计算方法以及如何将它们连接成相应的热力系统。模型完成后,在给水系统的仿真模型上分析了其运行特性,为给水泵组合的选择提供了依据:在汽轮机模型上得到了各台机组与其单元制运行方式相比时给水量偏差与功率偏差的计算公式,使定量分析给水泵组合对汽轮机做功的影响变得可行。结合上述两个仿真结果及现场调研即能优化出现实生产工况的给水泵组合,这也使得本文的研究具有实际应用价值。
　　 综上所述,论文以母管制给水系统和汽轮机组为对象,采用图形化仿真建模法研究其运行特性,最终得到给水泵组的优化结果。本项目的实现不仅能够降低能耗,还将大大提高全厂给水系统的运行水平与设备监控水平,对提高全厂机组运行的安全性、经济性具有重要意义。