实时系统环境下火电机组热力系统变工况计算方法的研究

摘要

该文结合实际工程项目的开发与软件研制,在用组态方法构建快速、高效、适合于为提供机组运行参数基准值所需的变工况计算方法和软件方面进行了一些有益的探索,得到了一些有益的成果,主要包括以下四方面的工作:首先,系统地介绍了热力系统变工况计算的基本原理,给出了完整的机组热力系统及设备的变工况计算公式和判断计算结果正确性的方法.这些计算模型包括:汽轮机级组、汽轮机级效率、凝汽器、给水泵和小汽机、回热加热器端差、回热加热器加热蒸汽流量、汽轮机漏汽量和漏汽焓、机组热力系统流量、机组热力系统热经济指标和正反平衡循环热效率等.其次,以等效热降法为主要研究方法,对热力系统能损分析进行了初步探讨,包括:抽汽和新蒸汽的变热量等效热降计算公式;再热器吸热量变化量计算公式;等效热降法计算循环热效率变动量的计算公式;两种特定情况下等效热降及其循环吸热量的变化量的计算方法.分析了应用等效热降法进行经济性分析的局限.然后,介绍了该软件系统的开发环境以及整个软件的开发思路和特点,指出组态方法是构造机组热力系统变工况计算软件的有效工具.最后,对该软件中所采用的计算方法进行了校核并对计算结果进行了分析,验证了这套变工况计算方法的正确与可靠.

目录

文摘

英文文摘

主要符号说明

第一章绪论

1.1火电机组运行经济性诊断

1.2火电机组运行经济性诊断的研究现状

1.2.1国外研究情况

1.2.2国内研究情况

1.3火电机组运行经济性诊断的内容和基本方法

1.3.1等效热降法

1.3.2等效热降法的应用问题

1.3.3组态式软件的概念与循环组合法

1.3.4以实际工况为基准的偏差分析方法

1.4课题背景与任务

第二章机组热力系统变工况计算的基本理论

2.1机组热力系统变工况计算的任务

2.2机组热力系统变工况计算理论

2.2.1流量和流量系数

2.2.2汽轮机级组变工况计算模型

2.2.3机组热力系统热力设备的变工况计算模型

2.2.4回热加热器加热蒸汽流量系数的计算

2.3机组热力系统的变工况计算

2.3.1符号系统

2.3.2漏汽量及其焓

2.3.3汽轮机变工况计算

2.3.4给水加热器组出水温度、疏水温度和加热器上、下端差的逐个计算

2.3.5给水加热器组加热蒸汽流量系数的逐级计算

2.3.6机组热力系统流量系数计算

2.4机组运行工况的热经济指标和变工况计算正确性的检验方法

2.5本章小结

第三章机组热力系统能损分析初步

3.1机组运行工况的等效热降

3.1.1变热量等效热降计算公式

3.1.2辅助成分做功损失的计算

3.1.3再热器吸热量变化的计算

3.1.4变热量经济指标变化量计算

3.1.5等效热降法进行经济指标分析的局限

3.2能损分析初步

3.2.1加热器端差变化引起的能损

3.2.2高压加热器切除引起的能损

3.3本章小结

第四章开发环境与计算软件的实现

4.1依托于电厂DCS系统的性能分析站

4.2软件开发环境XDPS简介

4.2.1XDPS的基本结构

4.2.2通讯系统

4.2.3分布式处理单元DPU

4.2.4人机接口站MMI

4.3XDPS的软件

4.3.1操作员站软件

4.3.2工程师站软件

4.4机组热力系统变工况计算软件的实现

4.4.1面向对象软件设计思想和热力系统整体模型的构造过程

4.4.2组态方式构造热力系统整体模型时的算法收敛性问题

4.4.3单个模块的开发流程

4.4.4热力系统变工况计算模型整体计算流程

4.5本章小结

第五章某大型火力发电厂300MW机组计算实例

5.1变工况计算结果的精度

5.1.1各工况下主要热力系统参数计算数据与原始数据对照

5.1.2环境温度对凝汽器压力的影响

5.1.3主汽压力对热耗的修正

5.1.4主汽温度和再热汽温度对热耗的修正

5.2变工况计算方法的稳定性

5.2.1主汽压力突变时的扰动曲线

5.2.2主汽温度突变时的扰动曲线

5.2.3再热汽温度突变时的扰动曲线

5.2.4热力系统结构突变（高加切除）扰动曲线

5.3等效热降法的基本应用

5.4本章小结

第六章结论和展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文目录

声明