燃气轮机热电协调优化模型及经济性分析

摘要

我国天然气可用量并不丰富，燃气轮机发电成本居高不下，在能源-经济-环境协调发展的要求下，较高的生产成本是制约联合循环电厂的重要因素。国内燃气轮机电站实际运行生产过程中，天然气发电上网电价不高，燃气发电效益差，在低负荷状态下甚至出现发电成本倒挂的状况。因此，如何探索及评价机组最经济的运行方式决定了燃气发电企业的盈利能力。
　　燃气-蒸汽联合循环系统相比传统蒸汽循环更为复杂，其性能指标、运行规律及能效分布特性更具有自身特点，对其进行机理建模的难度大、周期长、成本高。同时，由于国内主要燃气-蒸汽联合循环设备引进自国外设备厂家，存在技术保密的问题，缺乏非设计工况下联合循环机组的供热性能参数，热力计算过程需要的燃机与汽机的结构参数亦无法得到，因而需要通过更为简便合理的方式进行联合循环协调产出建模。
　　本文以浙江某燃气轮机联合循环电厂采用的三菱480 MW级M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象，首先直接建立与该燃机相配套的余热锅炉的热力计算模型，然后通过数学方法对厂家提供的理论数据进行反向拟合，间接地构建了联合循环热电协调产出的关系模型。在此基础之上，进一步构建了联合循环的经济性分析模型，从联合循环经济性平衡点的角度切入，多方面分析市场条件在一定范围内波动时的联合循环热电联产企业生产营收状况。基于拟合所得的计算模型对联合循环机组进行多维度的经济性平衡点分析，这一研究思路及所得计算结果为寻找最优的联合循环运行策略提供了理论指导，为联合循环热电联产企业提高自身收益指明了发力方向。

目录

声明

致谢

1 绪论

1.1 课题背景

1.2 课题研究的意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文研究的内容及方法

2 设备概况

2.1 燃机简介

2.2 汽机简介

2.3 余热锅炉简介

2.4 本章小结

3.1 余热锅炉烟气流程

3.2 余热锅炉工质流程

3.3 计算思路

3.4 余热锅炉模型建立

3.5 本章小结

4.1 常规汽机热力计算方法

4.2 协调建模思路

4.3 燃机-汽机协调产出模型建立

4.4 本章小结

5.1 当前收益状况

5.2 电热价补偿点分析

5.3 经济平衡性分析

5.4 全负荷范围经济性平衡点

5.5 本章小结

6.1 全文总结

6.2 不足与展望

参考文献

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