基于循环函数法的火电机组耗差分析模型及软件的研究

论文摘要

随着国家节能降耗计划以及“竞价上网”的市场化政策的深入实施,使得降低生产成本、实现火电节能成为火电工业当前形势下亟待解决的一个现实问题,火电机组的运行需要及时了解机组的热经济性,并对影响机组经济运行的因素加以分析和调整,使机组尽量处于高水平的运行状态。因此将每个可控参数的影响都能反映到能耗率变化上的耗差分析便成为实现火电机组节能降耗的必备基础理论工作之一。耗差分析是把对能耗率有影响的关键运行可控参数连续进行监督分析,将参数实际值与目标值进行比较,由两者差计算出对机组能耗率的影响,从而及时指导运行或维修,使机组能接近最佳状况。本文基于用于机组热经济性分析的循环函数法,选取某300MW大型火电单元机组为对象进行耗差的定量分析研究,开展了以下几方面的工作:(1)阐述了耗差分析的意义,归纳总结了耗差分析的方法及国内外发展现状。(2)介绍了耗差分析中机组运行参数的目标值的确定方法。针对耗差分析对象的运行参数,根据其特点确定了不同的目标值计算模型。(3)采用热偏差分析方法,建立了锅炉主要运行可监控参数对机组耗差的影响模型。根据实测的锅炉运行参数对该模型进行验证。(4)基于循环函数法的主导思想,结合矩阵表达式的优点,首次构建了机组热力系统的主循环及各辅助汽水循环的矩阵模型,并对矩阵填写规则进行了阐述,该模型通用性强、易于计算机程序化,简化了实际热力系统的计算,使其更加适合实时计算的要求。通过实例计算验证了模型的正确性与适用性。(5)基于建立的耗差分析模型,利用VB、Matlab语言和Access数据库开发了火电机组耗差分析软件。该软件能够实时监测火电机组当前的运行状况、计算机组的热经济指标并对主要运行参数的耗差进行分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 我国火电机组能效现状
• 1.2 耗差分析及其意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 机组耗差定量分析方法
• 1.3.2 当前耗差分析系统及其问题
• 1.4 本文主要研究工作
• 第二章 耗差分析的基本原理
• 2.1 耗差分析的内容
• 2.1.1 火电厂煤耗指标与能量损失
• 2.1.3 耗差分析指标的分类
• 2.2 耗差分析的基本数学原理
• 2.3 本文耗差分析基本计算模型
• 2.3.1 锅炉耗差分析的热偏差法
• 2.3.2 热力系统耗差分析的循环函数法
• 2.4 本文耗差分析的对象
• 2.5 本章小结
• 第三章 耗差分析参数目标值的确定
• 3.1 目标值的获取方法
• 3.2 锅炉运行目标值的确定
• 3.3 变工况下机组热力系统目标值的确定
• 3.3.1 蒸汽参数的目标值
• 3.3.2 加热器端差目标值的确定
• 3.3.3 凝汽器参数目标值的确定
• 3.3.4 减温水量目标值的确定
• 3.3.5 阀杆及轴封漏汽量目标值的确定
• 3.3.6 抽汽管道的压损目标值的确定
• 3.3.7 水和水蒸汽状态参数的确定
• 3.3.8 汽轮机排汽焓的确定
• 3.4 目标值实例计算
• 3.4.1 锅炉指标
• 3.4.2 主蒸汽初压
• 3.4.3 加热器端差
• 3.4.4 阀杆漏汽量
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于循环函数法的耗差分析模型
• 4.1 汽轮机循环的函数式
• 4.2 循环函数法单元矩阵计算模型
• 4.2.1 加热器的划分及符号运算规定
• 4.2.2 基本单元的进水系数矩阵表达式
• 4.2.3 存在辅助汽水的加热单元矩阵表达式
• 4.3 N300-16.7/537/537-8 型汽机循环的耗差分析
• 4.3.1 主循环
• 4.3.2 辅助汽水循环
• 4.4 实例计算
• 4.4.1 加热器端差耗差计算
• 4.4.2 高加切除的耗差影响实例计算
• 4.4.3 抽汽压损的耗差影响实例计算
• 4.4.4 辅助汽水循环耗差影响实例计算
• 4.5 本章小结
• 第五章 耗差分析软件的设计与实现
• 5.1 热力系统及其经济性分析特点
• 5.2 编程语言与工具选择
• 5.3 软件系统结构
• 5.4 软件功能实现与界面
• 5.4.1 软件主界面
• 5.4.2 参数设置
• 5.4.3 系统状态监控
• 5.4.4 耗差计算
• 5.4.5 数据查询
• 5.5 耗差计算模块
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 后续工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文