基于火电机组冷端系统的负荷快速响应研究

摘要

现阶段我国的能源结构中火力发电依旧处于主导地位，火电发电机组有着巨大的节能潜力。作为火电机组重要的辅助系统，冷端系统各设备的运行状况对机组的安全、经济运行有十分重要的影响。冷端系统内循环水流量对背压的调节几乎是即时的，通过循环水流量的连续调节是实现机组负荷快速响应的重要手段。本文对冷端系统的各子系统进行研究，在理论分析的基础上，建立各子系统的热力特性模型，并在所建立模型基础上研究冷端系统循环水流量连续调节时机组负荷响应特性。
　　在研究凝汽器以及冷却塔的工作原理的基础上，建立冷端系统模型。在凝汽器部分，详细介绍了凝汽器的热力特性以及变工况的相关计算方法;在冷却塔部分，本文在麦克尔焓差法的基础上建立出塔水温求解模型，保证求解精度的同时有效简化了求解过程，有效的解决了非线性方程求解过程中的初值、解析解位置难以确定的问题。在建立冷端系统的模型基础上，探究冷端系统循环冷却水连续调节时对机组背压以及出力的影响规律，研究结果对实现火电机组负荷快速响应以及参与调频工作具有指导意义。
　　文章最后介绍分析了复杂热力系统常用的建模方法，并尝试将混合建模理论应用于冷端系统的模型建立过程中去。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 我国的电力结构布局

1．1．2 基于冷端系统的负荷快速响应研究意义

1．2 国内外研究动态

1．3 本文主要研究内容及结构安排

第2章 凝汽器的热力特性模型研究

2．1 引言

2．2 凝汽器的基本工作原理

2．3 凝汽器的热力特性

2．4 基于换热能效的凝汽器热力特性分析

2．4．1 额定工况下的参数计算

2．4．1 变工况计算

2．5 多压凝汽器

2．6 本章小结

第3章 冷却塔的热力计算研究

3．1 冷却塔的分类

3．2 冷却塔内传热机理

3．2．1 接触散热

3．2．2 蒸发散热

3．3 冷却塔的计算模型

3．3．1 湿空气的基本性质

3．3．2 麦克尔焓差法

3．3．3 出塔水温的解的确定

3．4 仿真验证

3．5 本章小结

第4章 基于冷端系统的快速响应研究

4．1 冷端系统简述

4．2 机理模型的建立

4．3 背压瞬时变化速率

4．4 背压变化对机组功率的影响

4．4．1 通用曲线法

4．4．2 等效热降方法

4．5 实例分析

4．6 结论应用

4．6 本章小结

第5章 混合建模理论在冷端系统的应用

5．1 机理模型

5．2 基于数据驱动的建模方法

5．2．1 基于数据驱动的建模流程

5．2．2 数据预处理

5．2．3 变量的选择

5．2．4 建模过程

5．2．5 模型验证

5．3 混合建模

5．4 混合模型在火电厂冷端系统应用

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 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