300MW级凝背供热机组的系统设计和布置的研究

发布时间：2017-08-22 10:16

  本文关键词：300MW级凝背供热机组的系统设计和布置的研究

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【摘要】：近年来,由于国家对300MW级供热机组提出了更高的环保排放要求,其在三北地区的发展受到了很大限制;与此同时,区域经济还在不断发展,城市人口还在进一步增加。由此,三北地区出现了冬季采暖供给和需求的巨大不平衡。针对这一问题,人们提出了很多解决措施,其中增加其供热能力是解决采暖供需结构性矛盾的有效方法。在对联合循环中凝背式机组及其3S离合器技术分析的基础上,本文研究了将凝背供热机组应用于300MW级火电机组的情况,并对300MW等级机组的热力系统配置和汽机房布置做了优化,简化了凝背式机组的热力系统,控制了汽机房尺寸,有效地解决了采暖供需结构性矛盾。本文主要研究内容和结论总结如下:(1)对于超临界凝背供热机组本体结构提出了四种设计方案:方案1:高中压合缸+单台发电机+3S离合器;方案2:高中压分缸+单台发电机+3S离合器;方案3:汽轮机双轴并列布置+双发电机;方案4:汽轮机双轴串列布置+双发电机。通过对比分析得知,3S离合器方案(方案1、方案2)在设备投资成本、运行维护和主厂房布置等方面都较双轴方案有较大优势。因此,本课题不推荐汽轮机双轴布置方案(方案3、方案4)。(2)本文还对凝背式300MW级供热机组实现的难点做的详细的介绍,并提出了解决方案。难点包含了汽轮机本体结构设计、空冷机组空冷岛的防冻、湿冷机组凝汽器的热备用设计、热网加热器疏水的冷却和汽封加热器的冷却。(3)本文对凝背供热机组进行投资效益分析。从热经济性指标分析可知,采用300MW级凝背供热机组初投资仅比常规300MW级抽凝机组高6300万元,而凝背机组增加的供热收益可以使此项投资在短期内收回;从财务效益分析可知,如果按将执行的标杆电价和销售热价来测算项目盈利能力,那么2×350MW超临界凝背机组不仅可提高机组供热能力,而且投资收益率高于常规的2×350MW超临界机组方案,可以为发电企业带来更好的经济效益;从社会效益分析可知,2x300MW级凝背供热机组的供热能力比常规2x300MW级常规抽凝机组大400万平米,相当于2台100MW热水锅炉的供热能力,这对于缓解三北地区城市供热紧张局面有积极意义。同时,如果采用2x350MW超临界凝背供热机组,那么由于免建热水锅炉房可为社会节省初投资。因此,凝背式供热机组的经济效益、环保效益和社会效益增长显著。
【关键词】：300MW级 凝背供热机组 系统设计
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM621
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 本文研究背景及意义11-12
• 1.2 本文主要研究方法和内容12-14
• 第2章 300MW级凝背式供热机组的外部条件14-28
• 2.1 主机技术条件14-16
• 2.1.1 锅炉主要技术参数14
• 2.1.2 汽轮机主要技术参数14
• 2.1.3 发电机技术参数14-16
• 2.2 3S离合器的基本工作原理16-18
• 2.3 热力系统配置及运行方式的变化18-22
• 2.3.1 主蒸汽系统18
• 2.3.2 抽汽系统18-19
• 2.3.3 凝结水系统19
• 2.3.4 低加疏水排气系统19
• 2.3.5 汽轮机本体轴封蒸汽及疏水系统19
• 2.3.6 抽真空系统19-20
• 2.3.7 润滑油净化贮存系统20
• 2.3.8 供热系统20
• 2.3.9 辅助蒸汽系统20-21
• 2.3.10 热力设备21-22
• 2.3.11 热力系统简图22
• 2.4 汽机房布置方案22-26
• 2.4.1 发电机布置方案22-24
• 2.4.2 汽轮发电机基座轴向尺寸加长24
• 2.4.3 四大管道的布置24
• 2.4.4 热网首站的布置24-25
• 2.4.5 汽机房布置简图25-26
• 2.5 机组启、停方式及工况切换26-28
• 2.5.1 正常启动26
• 2.5.2 背压工况切换至抽凝工况26-27
• 2.5.3 汽轮机背压运行停机后启动27
• 2.5.4 故障工况27-28
• 第3章 300MW级凝背式供热机组的主要技术方案28-33
• 3.1 研究原则28-29
• 3.1.1 不考虑亚临界机组方案28
• 3.1.2 300MW级凝背机适用的外部条件28-29
• 3.2 300MW级凝背供热机组本体结构设计方案选择29-33
• 3.2.1 方案1和方案2基本设计思路29-30
• 3.2.2 方案3和方案4基本设计思路30-31
• 3.2.3 结构设计方案比较31-33
• 第4章 凝背式供热机组的技术难点33-44
• 4.1 概述33
• 4.2 汽轮机本体设计33-39
• 4.2.1 高中压缸设计33-35
• 4.2.2 低压汽缸35
• 4.2.3 中低压缸联通管35-36
• 4.2.4 滑销系统36-38
• 4.2.5 轴系稳定性分析38-39
• 4.3 空冷机组空冷岛的防冻39-41
• 4.3.1 空冷岛的防冻要求39-40
• 4.3.2 排汽装置适应防冻要求40
• 4.3.3 调整给水泵配置40
• 4.3.4 调整疏水扩容器40-41
• 4.4 湿冷机组凝汽器的热备用设计41
• 4.5 热网加热器疏水系统设计41-44
• 第5章 效益分析44-53
• 5.1 热经济指标对比分析44-50
• 5.1.1 计算过程44-48
• 5.1.2 典型300MW级空冷机组装机方案对比48-49
• 5.1.3 典型300MW级湿冷机组装机方案对比49-50
• 5.1.4 热经济指标对比结论50
• 5.2 财务效益分析50-52
• 5.3 社会效益52-53
• 第6章 结论与展望53-56
• 6.1 结论53-54
• 6.2 展望54-56
• 参考文献56-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果59-60
• 致谢60

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