火电与核电联合发电系统热经济性分析

摘要

联合发电系统一般以高效的燃煤火电机组为基础，其它清洁能源为辅。该系统能够有效减少化石能源消耗，减少污染物的排放，同时能够促进清洁能源的发展。联合发电系统通过能源之间的优劣互补，是电力行业发展的主要趋势。燃煤火电机组发电效率高，成本低廉，但污染物排放严重;核电机组投资成本大，发电效率较低，对环境的影响小。本文提出的火电与核电联合发电系统可以综合两种能源的特性，取长补短，共同发展。
　　火电与核电主要不同在于燃料和主蒸汽参数的区别，火电与核电联合发电系统中，核能加热低温段工质，燃煤热量加热高温段工质。通过能量的梯级利用进而提高发电效率是火电与核电的联合原理。根据核能加热工质段和系统设备的不同，本文提出了四种火电与核电联合发电方案，分别是:串联方案;与锅炉、回热器并联1方案;与锅炉回热器并联2方案和直接加热方案。从减排和节能两个目的研究核能占比和发电效率的指标，计算结果表明:串联方案的核发电效率最高，但核能占比不到15％;直接加热方案的核能占比达到极值，核发电效率仅次串联方案，可达39％，为最佳的方案选择。
　　针对所选择的直接加热方案联合发电系统，本文基于(炯)分析方法研究系统中各设备的用能情况，并与核电机组比较。联合发电系统和核电机组的(炯)损分布规律相同:蒸汽发生器和锅炉的(炯)损失最大，汽轮机次之;锅炉系统和汽轮机的(炯)效率高于机组是联合发电系统效率较高的主要原因。经(炯)分析优化后，联合发电系统的效率可达40.63％，比核电机组高近5个百分点。本文还利用结构理论热经济学研究优化后的联合发电系统，以成本理论分析系统中各个设备产品的燃料消耗，并从燃料和设备两方面的经济性证明联合发电系统的经济效益要高于单独建设的核电和火电机组，证明火电与核电联合的可行性。

目录

声明

摘要

1．1 选题背景

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 联合发电系统的国内外研究现状

1．2．2 (火用)分析方法和热经济学的研究现状

1．3 研究内容及意义

2．1 引言

2．2 核电与火电热力系统比较

2．2．1 主要参数

2．2．2 系统设备

2．2．3 热力过程

2．3 联合发电原理

2．4 联合发电方案

2．4．1 串联方案

2．4．2 与锅炉、回热器并联1方案

2．4．3 与锅炉、回热器并联2方案

2．4．4 直接加热蒸汽方案

2．5 本章小结

3．1 引言

3．2 评价指标的确定

3．3 计算条件

3．4 计算结果分析

3．4．1 串联方案

3．4．2 并联1方案

3．4．3 并联2方案

3．4．4 直接加热方案

3．5 方案比较与选择

3．6 本章小结

第4章 联合发电系统的(火用)分析

4．1 引言

4．2 联合发电机组热力系统介绍

4．3 (火用)分析指标

4．3．2 (火用)效率

4．4．1 基本参数

4．4．2 计算结果分析

4．5 联合发电系统设备优化

4．5．1 加热器系统优化

4．5．2 汽轮机(火用)分析优化

4．5．3 优化后的联合发电系统

4．6 本章小结

5．1 引言

5．2 热经济学简介

5．3 案例分析

5．4 关键参数的影响

5．4．1 汽轮机排汽压力的影响

5．4．2 锅炉出口温度的影响

5．5 联合发电系统的经济效益

5．5．1 燃料的经济性

5．5．2 设备的经济性

5．6 本章小结

6．1 主要研究结论

6．2 后续工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢