燃气—蒸汽联合循环发电机组能效分析模型及应用研究

发布时间：2017-10-30 20:48

  本文关键词：燃气—蒸汽联合循环发电机组能效分析模型及应用研究

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【摘要】：随着国经民济的快速增长,用电需求也同步加大,在大规模火电机组建设的同时也带来了严重的环境压力。如何减轻环境压力,降低电网峰谷差已变的日益迫切,而燃气—蒸汽联合循环机组可以从根本上消除对环境带来的影响,且具备启停快、循环效率高等一系列优秀特性。随着大型燃气轮机的发展,燃气—蒸汽联合循环机组不仅可以作为调峰机组而且也具备带动基本负荷的能力。随着与俄罗斯以及东南亚国家签订的长期供气协议,我国大力发展燃气—蒸汽联合循环机组的物质条件也已具备。因而,当前对燃气—蒸汽联合循环机组的研究具有很重要的实际意义。论文的主要研究工作如下:(1)整理了燃气—蒸汽联合循环循环效率的敏感度分析公式,并在此基础上分析某典型燃气—蒸汽联合循环机组各部分效率的敏感度。(2)推导出了联合循环中燃气轮机效率与压比、温比、抽气率、压力保持系数、机械效率和燃烧效率等参数关系的数学计算模型;利用矩阵的分析和计算方法建立出针对于三压再热型余热锅炉的矩阵模型,该矩阵模型结构简单,物理意义明确,容易应用数学工具计算。(3)在本文的燃气轮机数学模型基础上,总结分析了燃气轮机的各参数对燃气轮机效率的影响趋势,并分析其原因。(4)利用建立的余热锅炉矩阵模型,对某三压再热型余热锅炉机组进行分析和优化。得到汽水系统的各参数变化对余热锅炉当量效率、汽轮机效率、各压力等级蒸汽流量和排烟温度的影响趋势,并找出使底循环效率最高时各部分参数的数值。
【关键词】：燃气—蒸汽 联合循环 底循环效率 矩阵模型 优化
【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】：TM611.31
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 联合循环发展的现状10-12
• 1.2.1 国外发展历程及现状10-12
• 1.2.2 国内发展现状12
• 1.3 我国发展燃气—蒸汽联合循环的潜力12-14
• 1.4 论文研究的主要内容14-15
• 第2章 整体能效分析和敏感度计算式的推导15-23
• 2.1 燃气—蒸汽联合循环的发电原理及特点15-17
• 2.1.1 燃气—蒸汽联合循环的发电原理15-16
• 2.1.2 联合循环发电类型及特点16-17
• 2.2 三种基本形式的联合循环17-18
• 2.2.1 无补燃的余热锅炉型联合循环17-18
• 2.2.2 有补燃的余热锅炉型方案18
• 2.2.3 增压型余热锅炉方案18
• 2.3 整体热效率计算式和敏感度计算式的推导18-21
• 2.4 联合循环各参数敏感度分析21-23
• 第3章 顶循环的能效分析模型23-31
• 3.1 理想简单循环23-26
• 3.1.1 理想简单循环需满足的条件24-25
• 3.1.2 效率与压比和温比的关系25-26
• 3.2 实际简单循环26-31
• 3.2.1 各参数的选取范围27-28
• 3.2.2 燃机效率影响因素分析28-31
• 第4章 底循环能效分析模型的建立和算例分析31-51
• 4.1 余热锅炉的特点31-32
• 4.2 余热锅炉的型式32-34
• 4.3 底循环能效分析模型的建立34-36
• 4.4 蒸汽轮机效率的推导36-37
• 4.5 某机组运行参数特性及能效实例分析37-39
• 4.5.1 机组燃料概况和设计工况的选取37-38
• 4.5.2 机组的工况和工艺流程38-39
• 4.6 各参数对底循环效率的影响规律分析39-51
• 4.6.1 分析目标函数和约束条件39
• 4.6.2 基本参数39-40
• 4.6.3 计算结果和分析40-51
• 第5章 结论及展望51-53
• 5.1 主要工作和结论51
• 5.2 展望51-53
• 参考文献53-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果56-57
• 致谢57

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