300MW循环流化床锅炉底渣热量回收研究

发布时间：2017-09-20 11:32

  本文关键词：300MW循环流化床锅炉底渣热量回收研究

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【摘要】：随着能源形势持续恶化,煤炭资源日益紧缺,促使各国的专家学者致力于寻找各种有效的节能降耗方式。我国煤炭的消耗主要用于火力发电,虽然我国热力发电厂煤炭消耗量较大,但是机组热效率只有37%左右,其中有一部分能量耗散在锅炉排出的热渣中,底渣中的热量得不到合理的回收利用。本文针对这一问题,选取国内某低热值循环流化床锅炉机组为研究对象,对其底渣的余热回收利用进行研究,并选择合理的设计方案来提高机组热效率,从而达到降低煤耗,节能生产的目的。本文以某循环流化床机组#4机的排渣系统为研究对象,首先介绍不同类型冷渣器的特点,结合这些特点对循环流化床锅炉的三种排渣方式进行探讨比较,确定了最适宜于300 MW循环流化床锅炉安全稳定运行的联合排渣方式。其次,将等效热降法应用于机组底渣热量回收的研究中,把冷渣器作为回收底渣热量的设备接入机组的回热系统,用等效焓降法分析由此带来的系统局部变动。将冷渣器看作低压加热器,设计不同的冷渣器接入系统方式,选取三种不同的THA运行工况,分别对冷渣器接入系统后,冷渣器回收的总热量、机组的热耗率、煤耗量、新蒸汽做功量进行了计算,并与单纯的回热系统进行对比。最终选取了一种设计方案作为实际运行方式,在这种冷渣器布置方案下,机组的热耗率、煤耗量都得到了降低。（火用）是衡量能量质的标准,用（火用）分析法更能反映出系统能量利用的实质。在上述冷渣器布置方案下,将（火用）分析方法应用于机组底渣热量回收的研究中,根据现场数据分别计算冷渣器的单体（火用）效率和系统（火用）效率,通过MATLAB命令对计算得到数据点进行拟合,并将（火用）效率作为衡量底渣热量利用情况的指标,以并列选择法作为寻优方式,对风水冷渣器的出风与出水温度进行优化,使冷渣器的单体（火用）效率和系统（火用）效率达到最佳值。
【关键词】：循环流化床 底渣 热经济性 等效焓降法 （火用）分析法
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK229.66
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.1.1 国内锅炉利用现状10
• 1.1.2 循环流化床锅炉技术的发展概况10-11
• 1.1.3 利用冷渣器回收锅炉底渣热量的研究意义11
• 1.2 本文研究的思路与方法11-15
• 1.2.1 等效焓降法12-13
• 1.2.2 （火用）分析法13-14
• 1.2.3 常规热平衡法14
• 1.2.4 常规计算方法简化算法14
• 1.2.5 凝汽计算方法14-15
• 1.2.6 锅炉热经济性分析方法的比较15
• 1.3 本文的主要研究内容15-18
• 2 循环流化床锅炉排渣系统分析与探讨18-24
• 2.1 循环流化床锅炉排渣系统原理18
• 2.2 循环流化床锅炉排渣系统的主要设备18-22
• 2.2.1 滚筒冷渣器的作用及工作原理18-19
• 2.2.2 风水冷渣器的作用及工作原理19-21
• 2.2.3 其他设备的作用及工作原理21-22
• 2.3 大型循环流化床锅炉的排渣方式22-23
• 2.3.1 滚筒冷渣器单一排渣方式22
• 2.3.2 风水冷渣器单一排渣方式22
• 2.3.3 滚筒冷渣器和风水冷渣器的联合排渣方式22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 等效焓降法和（火用）分析法在底渣热量回收中的应用研究24-41
• 3.1 等效焓降法的理论研究24-32
• 3.1.1 等效焓降法的概念24-28
• 3.1.2 不同类型加热器的等效焓降28-30
• 3.1.3 等效焓降法的适用条件30
• 3.1.4 冷渣器引起回热系统的局部变动分析30-32
• 3.2 （火用）分析法的理论研究32-40
• 3.2.1 （火用）的产生及发展动态33-34
• 3.2.2 （火用）分类介绍34-35
• 3.2.3 （火用）分析法的模型及（火用）流方程35-37
• 3.2.4 （火用）分析的一般步骤37
• 3.2.5 冷渣器的单体（火用）效率37-38
• 3.2.6 锅炉排渣系统（火用）效率38-40
• 3.3 本章小结40-41
• 4 基于等效焓降法的机组热经济性研究41-59
• 4.1 联合排渣方式中的风水冷渣器41-48
• 4.1.1 研究对象及其工作原理41-43
• 4.1.2 机组底渣物理热损失43-44
• 4.1.3 风水冷渣器进水管流量份额的分配44-45
• 4.1.4 流量分配的讨论及建议45-48
• 4.2 联合排渣方式中的滚筒冷渣器48
• 4.3 不同底渣热量回收方案设计48-51
• 4.3.1 计算初参数的选取49
• 4.3.2 等效焓降法原则性热力系统计算49-50
• 4.3.3 冷渣器与七号低压加热器串联布置方案50
• 4.3.4 冷渣器与七号低压加热器并联布置方案50
• 4.3.5 冷渣器与六号低压加热器并联布置方案50-51
• 4.4 三种设计方案的经济性分析及误差分析51-58
• 4.4.1 试验过程及数据来源51-53
• 4.4.2 设计方案的经济性计算53-56
• 4.4.3 三种设计方案经济性分析56-57
• 4.4.4 相对误差分析57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 5 基于（火用）分析法的机组热经济性研究59-68
• 5.1 多目标优化中的遗传算法59-61
• 5.1.1 多目标优化的概念59-60
• 5.1.2 并列选择法在多目标问题中的应用60
• 5.1.3 并列选择法的基本思想60-61
• 5.2 计算初参数的选取61-62
• 5.3 冷渣器的（火用）效率计算62-63
• 5.4 （火用）效率函数的拟合63-65
• 5.5 并列选择法寻找冷渣器最佳（火用）效率65-67
• 5.6 本章小结67-68
• 6 总结与展望68-70
• 6.1 总结68
• 6.2 展望68-70
• 参考文献70-75
• 攻读硕士期间发表的论文及实习期间参与的项目工作75-76
• 致谢76-77

【参考文献】

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本文编号：887798