热电联产中蒸汽减温减压系统分析和优化

摘要

伴随国家经济飞速前进，对电力行业发展的依赖程度越来越高，可持续发展浪潮对能源工业模式也提出更高要求。热电联产（CHP）是一项发电的同时生产蒸汽的高级技术，能安全和高效地生产电能和热能，提高能源利用率。热电联产（CHP）最主要作用是为过程工艺提供蒸汽，不同的工艺流程对目标蒸汽有多样化需求，蒸汽参数将会反应这类要求，因此蒸汽压力和温度的正确提供是至关重要的。单纯考虑设备并不能保证热电联产（CHP）系统的有效和可靠。
　　本文主要分析和优化热电联产（CHP）中蒸汽减温减压过程。首先从典型工艺过程中对蒸汽的要求和不同蒸汽的来源开始，简要概述热电联产（CHP）中减温减压过程（PRDS）的技术难点和对设备的苛刻要求。然后分析减压过程中常见的汽蚀、闪蒸和噪音产生的主要原因，从系统设计、材料特性、行业标准等针对性的提出解决办法。接着分析温度控制过程，基于已知的物理原理，从减温水雾化角度分析影响因素，提炼关键参数，量化重要指标，建立简单可靠的分析模型，把复杂的温度控制过程分为四阶段：初级雾化、次级雾化、水滴在蒸汽中的渗透性和蒸发。初级雾化主要讨论把减温水击碎成小水滴的过程，结合应用工况讨论如何选择合适的设备；次级雾化主要分析如何加快初级雾化后的水滴进一步碎化过程的影响因素，比如水滴张力，蒸汽内部能量条件、渗透性分析；蒸发过程是蒸汽降温的最后阶段，高温蒸汽和低温水滴热量交换，提高汽水热交换率，进一步缩小碎化后水滴尺寸、汽水温度差和缩短停留时间等，并分析蒸汽温度控制失效后对设备造成的危害。由减温减压系统的关联系统分析汽水系统布置中最容易被忽视的控制方式、疏水、预热等，从系统设计、设备选择、安装要求、运行维护等提出实用和量化的建议，保证下游工艺蒸汽的质量，提高现场运行设备的使用年限，降低维护成本，使热电联产经济效益更好，运行稳定性更高。最后做雾化仿真和项目应用，雾化仿真中通过软件验证了对热电联产中蒸汽减温减压过程分析和优化的研究，项目应用分析是把理论研究推行到实际的电厂改造项目中，得到了验证。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 背景及意义

1.2 国内外现状

1.3 本文的主要研究内容

第二章 工艺蒸汽

2.1 蒸汽应用

2.1.1 纸浆

2.1.2 造纸

2.2 蒸汽来源

2.2.1 抽汽和排汽

2.2.2 减温器

2.2.3 放空和消音器

2.3 设备要求

2.4 本章小结

第三章 压力控制

3.1 减压意义

3.2 汽蚀和闪蒸

3.2.1 产生原因

3.2.2 解决办法

3.3 噪音

3.3.1 噪音原因

3.3.2 噪音控制

3.4 本章小结

第四章 温度控制

4.1 减温概述

4.2 初级雾化

4.2.1固定喷嘴

4.2.2 可变喷嘴

4.3 次级雾化

4.3.1 水滴张力

4.3.2 蒸汽动能

4.3.3 渗透性

4.4 蒸发

4.4.1 水滴尺寸

4.4.2 温度差

4.4.3 最小过热度

4.4.4 停留时间

4.5 温度控制失效

4.5.1 金属疲劳

4.5.2 系统波动

4.6 本章小结

第五章 关联系统

5.1 一体或分体式

5.2 控制方式

5.3 疏水和预热

5.3.1 疏水

5.3.2 预热

5.4 仿真和项目应用

5.4.1 仿真

5.4.2 项目应用

5.5 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文