600MW超临界汽轮机组运行方式优化

摘要

在国家提出“节能减排”政策和颁布新修订的GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》这一排放标准异常严格的背景下，在现有相当高效的超临界发电机组能耗和排放水平上，结合电网的负荷变化和电厂热力设备的实际运行状况，找出其中节能降耗潜力较大的部分进行全面深入的分析研究，得到机组热经济性最优的运行方式和运行参数基准值，从而达到节能的目的，并从另一方面也为减少污染物排放量和满足新的污染物排放标准做出一份贡献。本文以目前已成为国内火力发电主力的600MW超临界凝汽式湿冷机组为目标电厂，在充分研究汽轮机侧的热力系统变工况特性基础上，建立其变工况的物理模型和数学模型，以汽轮机负荷、大气条件为原始变量计算得出热力系统在机组变工况时某一工况的重要热力参数。将已知的热力参数代入汽轮发电机组特定的热耗率计算模型，利用MATLAB的优化程序，计算出在汽轮机不同运行方式下，汽轮发电机组特定热耗率最低时的最优运行参数，经过对理论上无限多个的工况点进行比较，得出某一工况下机组最佳的运行方式和运行参数，然后通过曲线拟合，得到在不同的汽轮机负荷和典型季节的大气参数条件下汽轮机发电机组的最优运行方式。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状及发展动态

1．3 本课题研究的主要内容

第2章 火电厂热力系统计算理论

2．1 火电厂热力系统计算方法概述

2．2 矩阵法理论基础

2．2．1 表面式加热器

2．2．2 混合式加热器

2．3 热力系统的矩阵分析

2．3．1 定流量热平衡方程式的矩阵分析

2．3．2 定功率热平衡方程式的矩阵分析

2．4 热力循环的吸热方程

2．5 汽轮发电机组的热经济性指标公式

2．6 本章小结

第3章 水和蒸汽性质的MATLAB程序编制

3．1 IAPWS-IF97公式的区域范围和2区的基本方程

3．2 2区的基本方程为g(p，T)

3．3 IAPWS-IF97公式2区子区域的边界条件和反推方程

3．3．1 以p、h为自变量的反推方程T(p，h)

3．3．2 以p、s为自变量的反推方程T(p，s)

3．3．3 以h、s为自变量的反推方程p(h，s)

3．3．4 以h、s为自变量的反推方程T(h，s)

3．4 本章小结

第4章 汽轮机及其系统的变工况特性

4．1 汽轮机的变工况特性

4．1．1 级的变工况理论基础

4．1．2 调节级的变工况

4．1．3 中间级的变工况

4．1．4 末级的变工况

4．2 回热系统的变工况特性

4．2．1 回热加热器端差的变工况特性

4．2．2 回热加热器抽汽压损的变工况计算

4．3 给水泵的变工况特性

4．3．1 给水泵变工况时出口压力的计算

4．3．2 给水泵变工况的效率计算

4．3．3 给水在给水泵中的焓升

4．4 给水泵汽轮机的变工况特性

4．4．1 给水泵汽轮机相对内效率的计算

4．4．2 给水泵汽轮机的抽汽量计算

4．5 凝汽设备和冷却系统变工况的耦合计算

4．5．1 凝汽器的变工况特性

4．5．2 冷却塔的变工况特性

4．5．3 实例计算

4．5．3 凝汽器和冷却塔变工况的耦合计算

4．6 本章小结

第5章 汽轮发电机组运行方式的优化

5．1 汽轮发电机组运行方式优化的计算目标和方法

5．1．1 计算目标

5．1．2 计算方法

5．2 实例计算

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况