火电厂干湿联合冷却系统优化设计方法的研究

论文摘要

干湿联合冷却系统的应用是火电厂冷却系统的主要发展方向之一,初始温差ITD是影响干湿联合冷却机组安全经济运行的重要因素,是机组冷端设计的一项重要参数, ITD的优化设计对提高冷却系统的经济性起着举足轻重的作用。论文研究中,首先介绍了电厂冷却系统的种类和各自的特点,针对空冷和湿冷机组特点,对干湿联合冷却系统进行了分析。论文重点研究了干湿联合冷却系统ITD值的优化理论和冷却塔塔型的优化计算,探讨了优化过程和计算方法。针对空冷机组夏季不能满发的特点,结合当地的气象条件,对干冷和湿冷部分的散热量进行了合理的分配。以年均摊费用为目标函数,对300MW干湿联合冷却机组进行实例分析,在经济服务年限内,对冷却系统的投资费用和年运行费用进行换算,求得不同初始温差时所对应的年均摊费用,优化得到系统最佳ITD值,收到了满意的效果;在初始温差优化的基础上,对冷却塔塔型进行了优化计算。塔型的优化仍然以年均摊费用为优化目标函数,对冷却塔塔型的优化做了全面的分析,提出了优化的具体方法,并通过实例对干湿联合冷却系统的冷却塔进行了塔型优化计算,取得了实用性的研究成果。论文最后,还对干湿联合冷却系统变工况进行了敏感性分析,分别得出环境温度、发电成本和冷却三角价格变化时年均摊费用与ITD值的关系曲线。本文提出的干湿联合冷却系统优化设计方法,对不同经济、气象条件下冷却系统的设计和运行有着积极的指导作用,并对推动我国联合冷却机组的发展有着重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 电厂冷却系统简介
• 1.1.1 湿冷系统
• 1.1.2 空冷系统
• 1.2 干湿联合冷却系统
• 1.2.1 干湿联合冷却系统概述
• 1.2.2 干湿联合冷却系统类型
• 1.3 本论文的主要工作
• 1.3.1 干湿联合冷却塔的选择及散热量的分配
• 1.3.2 冷却塔初始温差的优化设计
• 1.3.3 冷却塔塔型的优化设计
• 1.3.4 表面式凝汽器的热力计算以及干冷散热器面积的计算
• 1.3.5 初始温差的敏感性分析
• 第二章 干湿联合冷却塔的选择及散热量的分配
• 2.1 干湿联合冷却塔的选择
• 2.1.1 空冷机组夏季出力受阻原因和相应对策
• 2.1.2 干湿联合冷却塔的选择
• 2.2 湿冷比例的优化选取
• 2.3 冷却塔出口雾汽团的检验
• 2.3.1 湿冷部分
• 2.3.2 干冷部分
• 2.3.3 混合后的空气
• 第三章 联合冷却系统初始温差的优化
• 3.1 冷却塔初始温差的优化设计
• 3.1.1 初始温差的物理意义
• 3.1.2 初始温差优化的目的
• 3.1.3 初始温差的优化原则和影响因素
• 3.1.4 初始温差的优化设计方法
• 3.1.5 优化设计的资料准备
• 3.1.6 优化计算
• 3.1.7 初始温差最佳值的确定
• 3.1.8 优化计算的主要原则和参数确定的注意点
• 3.2 干湿联合冷却系统优化计算实例
• 3.2.1 联合冷却系统的设计参数
• 3.2.2 优化计算
• 第四章 干湿联合冷却系统塔型的优化设计
• 4.1 冷却塔塔型的优化设计理论
• 4.1.1 冷却塔塔型的优化原理及步骤
• 4.1.2 主要计算公式
• 4.2 冷却塔塔型优化实例
• 4.3 干湿联合冷却塔的热力计算
• 4.3.1 无湿冷投运时冷却塔校核
• 4.3.2 湿冷部分投运时冷却塔校核
• 第五章 干冷散热面积及凝汽器的热力计算
• 5.1 已知设计参数
• 5.2 干冷散热面积计算
• 5.2.1 空冷散热器光管换热面积计算
• 5.2.2 总换热系数K 的计算
• 5.2.3 换热量的核算
• 5.2.4 冷却三角个数的确定
• 5.3 凝汽器的热力计算
• 5.3.1 凝汽器的换热面积的计算
• 5.3.2 凝汽器换热管的阻力计算
• 第六章 干湿联合冷却系统变工况敏感性分析
• 6.1 环境温度变化对初始温差的影响
• 6.2 发电成本变化对初始温差的影响
• 6.3 冷却三角价格的影响
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A （攻读学位期间发表论文情况）
• 附录 B （初始温差优化程序）