进气加热器对燃气-蒸汽联合循环的影响

摘要

由于环境与能源的要求，燃气蒸汽联合循环电厂的应用愈来愈广泛。我国在引入大型燃气轮机发电技术后，已积累十余年运行经验，同时也发现了不少实际问题。本文以某电厂余热锅炉排烟温度抬高的实际情况为研究对象，首先介绍了该联合循环的基本配置，并阐述了余热锅炉技术的现状与发展趋势。然后通过对余热锅炉结构，换热面特性与布置方式以及余热锅炉设计参数的分析，建立了符合设计参数的计算模型，计算得到了设计工况下的余热锅炉的汽水、烟温分布及烟气阻力分布等数据，并总结出相关规律。通过对实际参数的计算，得到了实际运行中的汽水、烟温分布及烟气阻力分布等数据，确定了各个换热面的换热量与所占份额。结合余热锅炉运行特点，得出在受换热系数、温压、修正系数和换热面影响大致不变的情况下，进气加热器(IBH)的关闭是导致排烟温度升高的主要原因的结论。为了分析恢复进气加热器对燃气轮机燃烧的影响，论文在对环形燃烧室精确建模的基础上，利用商业计算流体力学(CFD)软件Fluent6.2.3对基准工况及3个燃料预热工况燃烧室内流动、燃烧以及污染物生成特性进行数值计算。在此基础上，研究燃料预热温度对燃烧室NOx生成特性的影响规律。论文通过热力计算得出余热锅炉内部的汽、水、烟温分布，有效弥补了余热锅炉相关测点设置不足，为解决余热锅炉排烟温度抬高提供了理论参考，有助于机组经济高效运行。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究内容

第2章 燃气-蒸汽联合循环机组

2．1 燃气-蒸汽联合循环机组

2．1．1 燃气轮机

2．1．2 发电机

2．1．3 余热锅炉

2．1．4 余热锅炉烟道

2．1．5 汽轮机

2．2 联合循环的工作模式

2．2．1 联合循环的运行方式

2．2．2 联合循环基本流程

2．3 余热锅炉受热面

2．3．1 进气加热器

2．3．2 受热面结构特性

2．3．3 受热面热力特性

2．4 本章小结

第3章 余热锅炉的热力计算及分析

3．1 烟气焓值的确定

3．2 余热锅炉的热力计算

3．2．1 计算方法简介

3．2．2 减温器计算的确定

3．2．3 汽包的排污

3．2．4 放热系数

3．2．5 换热面热力计算

3．3 余热锅炉排烟温度抬高的计算与分析

3．4 本章小结

第4章 燃料预热温度对燃烧以及污染物生成的影响

4．1 网格划分及边界条件设置

4．2 实际运行工况的计算与分析

4．2．1 速度分布

4．2．2 温度分布

4．2．3 污染物排放

4．3 投入进气加热器对燃烧机污染物生成的影响

4．3．1 对燃烧器出口NO平均浓度的影响

4．3．2 对燃烧室内速度分布的影响

4．3．3 对燃烧室内温度分布的影响

4．3．4 对燃烧室内NO生成速率的影响

4．4 本章小结

第5章 结论与未来工作展望

5．1 结论

5．2 未来工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢

作者简介

附表