电站辅机余热供热的工程应用研究

发布时间：2020-10-20 07:23

　　 我国的一次能源结构中煤炭占比最大,虽然近些年来光伏发电、风力发电、水力发电等可再生能源发电增加,天然气利用也迅速增长,但我国的一次能源消耗依旧是以煤炭为主,因此我国主要的发电方式仍为火力发电。目前火电厂单机功率越来越大,辅机驱动功率随之增加。为降低厂用电率,大型电站辅机采用汽动拖动或进行汽动改造,但受季节、运行方式和场地布置等限制,存在小汽轮机余热冷源损失。本文针对驱动辅机的小汽轮机余热高效利用开展研究,供热期辅机余热加热热网水采暖供热,非供热期辅机余热加热凝结水,保证小汽轮机全年高效运行,对于乏汽利用不足或无法达到供热要求情况,探讨采用压缩提质的方式回收利用余热。分别给出供热期背压式、抽背式小汽轮机余热供热系统、小汽轮机能质提升供热系统流程。基于实际高背压供热机组,搭建了辅机余热供热热力系统模型,采用热力学第二定律计算分析了增加辅机余热供热后机组的热经济性。同时对夏季非供热工况辅机余热加热凝结水系统的热经济性进行了定性计算。结果表明:供热期辅机余热供热后,不同工况下机组供热能力提高,其中设计工况下,机组供热负荷提升11.76%,～效率提高0.9%,发电煤耗率降低8.37 g/kW·h;非供热期辅机余热加热凝结水,主汽轮机抽汽量减少发电功率增加,额定进汽条件下,发电功率增加1.42MW,～效率提高0.14%,发电煤耗率降低1.21 g/kW h,实现了小汽轮机全年高效运行,解决了驱动辅机小汽轮机冷端损失问题。为适应更宽的供热条件,实现对小汽轮机排汽余热的高效回收利用,初步探讨了辅机余热增压提质系统,加装蒸汽压缩机对小汽轮机排汽进行压缩提质后对外供热,实现能量梯级利用。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM621;TU995
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 热电联产研究现状
        1.2.2 辅机节能技术研究现状
        1.2.3 热经济性评价方法研究现状
    1.3 本文主要工作
第2章 电站辅机余热利用技术
    2.1 辅机驱动的主要形式
    2.2 辅机余热利用系统建模
        2.2.1 小汽轮机基本情况
        2.2.2 供热期小汽轮机余热供热系统
        2.2.3 非供热期小汽轮机余热利用系统
    2.3 辅机余热利用系统热经济性分析方法
        2.3.1 基于热量法的热经济性分析
        2.3.2 基于(火用)方法的热经济性分析
    2.4 本章小结
第3章 辅机余热利用工程应用研究
    3.1 辅机余热利用系统设计与建模
        3.1.1 案例机组基本参数
        3.1.2 供热期辅机余热供热系统流程
        3.1.3 非供热期辅机余热利用系统流程
    3.2 全工况仿真模拟运行分析
        3.2.1 汽轮机变工况模型
        3.2.2 变工况模型正确性验证
        3.2.3 EBSILON变工况模拟
    3.3 热经济性分析
        3.3.1 供热期热经济性分析
        3.3.2 非供热期热经济性分析
    3.4 本章小结
第4章 辅机增压提质供热技术初步探讨
    4.1 辅机增压提质系统
        4.1.1 辅机增压提质系统设计
        4.1.2 蒸汽压缩机
    4.2 系统热负荷调节
    4.3 小机余热提质系统性能分析
        4.3.1 小汽轮机技术参数
        4.3.2 蒸汽压缩机的选取
        4.3.3 乏汽压缩提质后的计算结果及分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢

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本文编号：2848389