基于凝汽式机组的水电联产系统热经济性分析

发布时间：2020-04-14 04:43

【摘要】： 目前大型火电厂的淡水消耗量很大,以300MW的火力发电厂为例,其淡水需求量相当可观,在采用海水冷却凝汽器和海水冲灰的节水措施情况下,全厂锅炉补充水等仍需淡水量3000吨/日左右。因此,解决沿海火电厂自身用水问题对缓解当地淡水资源紧张状况显然具有相当大的意义。低温多效蒸发海水淡化水电联产的应运而生不但解决了淡水需求和水质问题,还大大利用了电厂的冷源损失,提高了能源利用率。本文就三种不同连接方式的联产系统进行了相关热力性能分析和经济性分析。 本文在基于质量和能量平衡的基础上,分别针对三种联产系统即基于凝汽式机组低真空运行下的水电联产,水热电三联产系统和带TVC的水电联产的物理模型建立了相应的数学模型,其中包括低温多效蒸发海水淡化系统数学模型,电厂热力系统数学模型,汽轮机变工况计算数学模型和带TVC的水电联产数学模型;同时本文还建立了制水成本的经济性计算模型。以上数学模型的建立和求解均在Matlab工作环境下完成。 利用基于凝汽式机组低真空运行的水电联产数学模型求解结果,可以得出结论:低真空运行排汽温度为70℃时汽轮机的排汽量比原工况增加了8.09%,发电标准煤耗增加了9.95%,全厂能源利用率由原来的38.81%上升到80.98%;当排汽温度为70℃,效数为11时,制水成本最低可以达到4.67元/吨,造水规模可以达到117310t/d。 在排汽温度为70℃时,利用水热电三联产系统的数学模型求解结果,可以得出结论:全年制水成本最低点对应的效数随热负荷的增加而减小,而且随着供热热负荷的增加,全年制水成本随效数的变化越来越明显。当供暖热负荷Q=180GJ时,制水成本大幅降低,当效数为5效时制水成本为3.67元/吨,造水规模可以达到55389t/d。 利用带TVC的水电联产数学模型以及汽轮机变工况计算数学模型的求解结果,可以得出结论:在固定动力蒸汽抽汽口位置为5号而改变引射蒸汽位置时,以制水成本为评价水电联产系统的主要指标,2+4的引射蒸汽位置为该水电联产系统的最佳位置,而且电负荷的提高有益于制水成本的降低;在固定引射蒸汽位置为2+4时而改变动力蒸汽抽汽口位置时,以制水成本为评价水电联产的综合指标,6号抽汽口位置为该水电联产系统的最佳位置。而且改变引动力蒸汽抽汽口位置对制水成本的影响要比改变引射蒸汽位置的影响大。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：P747;TM311

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本文编号：2626891