燃气—蒸汽联合循环机组的能效监测及经济性诊断

发布时间：2017-07-31 05:04

  本文关键词：燃气—蒸汽联合循环机组的能效监测及经济性诊断

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【摘要】：燃气—蒸汽联合循环机组的能效监测及经济性诊断研究对于燃气机组的性能监测、节能分析及优化运行有着至关重要的作用,相关研究对于掌握联合循环机组的运行特性、保证机组安全与经济运行具有重要的意义。本文以国内某PG9171E型燃气—蒸汽联合循环机组为研究对象,开展联合循环机组热经济性评价指标计算、热经济性在线监测、热经济性分析及诊断等相关研究工作,主要研究内容包括：首先,建立了燃气—蒸汽联合循环机组中各主要模块的性能计算模型,研究了PG9171E型燃气轮机冷却空气量计算方法,分析了冷却空气参数分配规律,以机组典型运行工况完成机组的性能计算与分析,为机组的热力性能理论分析及变工况建模提供基础。其次,建立了燃气—蒸汽联合循环机组详细的热力计算仿真模型,并完成相关控制回路的设计,采用高级过程仿真软件APROS进行了过程仿真,分别在设计工况及变工况条件下验证了仿真模型的准确性及可靠性。再者,基于APROS仿真平台,对影响联合循环机组经济性的关键参数进行分析研究,得到燃气轮机不同负荷工况下系统主要参数对机组热经济性的修正曲线。根据模型分析及诊断结果,完成了机组的经济性分析与计算。最后,基于电厂SIS系统平台开发了燃气—蒸汽联合循环机组能效监测及经济性诊断软件,给出了软件设计思想、系统架构与运行流程。
【关键词】：燃气—蒸汽联合循环机组 能效监测 APROS 经济性诊断 软件开发
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM611.31
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题研究的背景与意义8
• 1.2 国内外研究动态8-11
• 1.2.1 国内外机组能效监测系统研究现状8-9
• 1.2.2 燃气—蒸汽联合循环机组性能分析方法研究现状9-10
• 1.2.3 燃气—蒸汽联合循环机组经济性分析及诊断研究现状10-11
• 1.2.4 联合循环机组能效监测及经济性诊断研究存在的问题11
• 1.3 APROS仿真软件11-13
• 1.3.1 系统简介11-12
• 1.3.2 基本守恒方程12
• 1.3.3 APROS仿真算法及求解步骤12-13
• 1.4 本文主要内容13-15
• 第二章 燃气—蒸汽联合循环机组性能计算模型15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 燃气—蒸汽联合循环机组15-17
• 2.2.1 燃气—蒸汽联合循环的基本工作原理15
• 2.2.2 燃气轮机热力循环的理论分析15-16
• 2.2.3 研究对象主设备介绍16-17
• 2.3 燃气—蒸汽联合循环机组性能计算模型17-24
• 2.3.1 工质热力性质计算17-18
• 2.3.2 顶循环系统性能计算模型18-22
• 2.3.3 底循环系统性能计算模型22-23
• 2.3.4 联合循环系统的性能计算模型23-24
• 2.4 实例分析24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 基于APROS的联合循环机组仿真平台建立27-48
• 3.1 引言27
• 3.2 燃气轮机系统仿真平台建立27-32
• 3.2.1 压气机建模27-28
• 3.2.2 燃烧室建模28-30
• 3.2.3 燃气透平建模30-31
• 3.2.4 转轴模块建模31
• 3.2.5 PG9171E重型燃气轮机整体模型31-32
• 3.3 余热锅炉系统仿真平台建立32-39
• 3.3.1 螺旋翅片管束换热器32-37
• 3.3.2 汽包37-38
• 3.3.3 除氧器38-39
• 3.4 汽轮机系统仿真平台建立39-42
• 3.4.1 汽轮机本体39-41
• 3.4.2 凝汽器系统41
• 3.4.3 汽轮机系统整体仿真模型41-42
• 3.5 联合循环机组系统建模42-43
• 3.6 联合循环机组模型校核验证43-47
• 3.6.1 燃气轮机模型校核验证43-45
• 3.6.2 余热锅炉模型校核验证45-46
• 3.6.3 汽轮机系统模型校核验证46-47
• 3.7 本章小结47-48
• 第四章 基于APROS仿真平台的联合循环机组经济性诊断48-65
• 4.1 引言48
• 4.2 第一类因素对联合循环机组热经济性的影响48-52
• 4.2.1 燃机负荷率对热经济性的影响48-49
• 4.2.2 环境温度对热经济性的影响49-51
• 4.2.3 大气压力对热经济性的影响51-52
• 4.3 第二类因素对联合循环机组热经济性的影响52-59
• 4.3.1 凝汽器压力对热经济性的影响52-54
• 4.3.2 高压主蒸汽压力对热经济性的影响54-56
• 4.3.3 高压主蒸汽温度对热经济性的影响56-58
• 4.3.4 低压蒸汽温度对热经济性的影响58-59
• 4.4 第三类因素对联合循环机组热经济性的影响59-64
• 4.4.1 压气机进气压损对热经济性的影响59-60
• 4.4.2 燃气透平排气压损对热经济性的影响60-62
• 4.4.3 燃气轮机性能劣化对热经济性的影响62-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 燃气—蒸汽联合循环机组能效监测及经济性诊断软件开发及应用65-72
• 5.1 引言65
• 5.2 燃气机组能效监测及经济性诊断软件的设计与开发65-69
• 5.2.1 系统结构65
• 5.2.2 功能模块65-66
• 5.2.3 数据库表结构设计66-67
• 5.2.4 开发环境与开发工具67-68
• 5.2.5 程序运行流程68-69
• 5.3 应用实例69-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第六章 结论与展望72-74
• 6.1 论文的主要工作72
• 6.2 进一步研究的方向72-74
• 参考文献74-79
• 致谢79-80
• 作者简介80-81

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