直接空冷机组冷端热力特性仿真与节能研究

论文摘要

由于直接空冷技术可有效解决富煤贫水地区的发电问题,因而在我国得到了迅猛发展。但直接空冷机组存在着热风回流及轴流风机群同转速调节等技术问题,导致机组运行经济性较差。因此,研究直接空冷机组冷端运行特性具有重要意义。以华能上安电厂#5超临界直接空冷机组为研究对象,采用Fluent软件分别对凝汽器单元和空冷岛的运行特性进行了数值模拟,找出了环境工况对空冷岛运行状态的影响规律,分析表明,热风回流模拟结果对空冷机组主厂房优化布局具有重要参考价值。运用工程理论方法,建立了轴流风机优化调度模块,分别制定了空冷岛在无风和炉后来风条件下轴流风机的调度方案,经济分配四个模块的冷却风量,使空冷岛平均换热效率提高了11%~12%,计算表明,轴流风机分区模块化调度方案具有工程实用性。应用VB语言开发了空冷机组热力特性仿真程序,并用机组设计工况算例验证了程序的可靠性,进行了TRL与高加全停工况计算对比,结果表明,机组回热系统的运行状态也直接影响冷端系统运行的经济性。研究表明,以凝汽器压力作为目标函数,综合考虑外部环境风场和内部回热系统参数两方面因素,实现轴流风机群经济调度,可有效响应空冷机组负荷的变化。研究结果为变工况条件下直接空冷机组的优化运行提供参考依据与技术支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及技术发展
• 1.1.1 研究背景与意义
• 1.1.2 国内外研究现状及发展动态分析
• 1.2 直接空冷机组冷端特性分析
• 1.2.1 冷端系统热力特性分析
• 1.2.2 直接空冷岛仿真现状
• 1.3 直接空冷机组回热系统特性分析
• 1.3.1 回热系统热经济性参数
• 1.3.2 回热系统损失
• 1.3.3 回热系统与冷端系统协同分析
• 1.4 研究内容
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 研究方法
• 第2章 直接空冷系统运行特性仿真研究
• 2.1 凝汽器单元运行特性数值模拟
• 2.1.1 物理模型及网格划分
• 2.1.2 数学模型
• 2.1.3 计算结果及分析
• 2.2 空冷岛运行特性数值模拟
• 2.2.1 物理模型及网格划分
• 2.2.2 数学模型
• 2.2.3 计算结果及分析
• 2.3 小结
• 第3章 直接空冷机组轴流风机运行优化
• 3.1 轴流风机优化原理
• 3.1.1 轴流风机运行调节
• 3.1.2 轴流风机运行影响因素
• 3.2 轴流风机运行特性
• 3.3 直接空冷系统的变工况特性研究
• 3.4 轴流风机运行控制模块
• 3.4.1 风机位置控制模块
• 3.4.2 环境风速控制模块
• 3.4.3 优化调度控制模块
• 3.5 轴流风机优化调度
• 3.6 小结
• 第4章 空冷机组回热系统与冷端耦合特性分析
• 4.1 空冷机组回热系统典型工况分析
• 4.1.1 上安电厂三期机组简介
• 4.1.2 回热系统设备及运行参数分析
• 4.2 空冷机组热力特性仿真程序开发
• 4.2.1 计算模型
• 4.2.2 空冷机组热力特性仿真程序
• 4.2.3 程序计算过程与验证
• 4.3 回热系统与冷端耦合特性分析
• 4.4 小结
• 第5章 空冷机组冷端系统节能方案
• 5.1 汽轮机组性能考核评价方法
• 5.2 汽轮机组冷端系统优化方法
• 5.3 空冷机组冷端运行考核评价指标
• 5.4 空冷机组冷端系统节能方案
• 结论
• 参考文献
• 附录A 上安电厂空冷机组回热系统典型工况参数
• 附录B 空冷机组热力特性仿真程序源代码
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集