水电联产系统汽轮机组的性能计算与分析

发布时间：2020-05-25 22:58

【摘要】：水是生命之源,但人类可以利用的淡水资源非常有限。如今水资源短缺已经成为制约经济发展和社会进步的一大瓶颈。发展海水淡化技术,向海洋要淡水,是解决水资源供需矛盾的最有效途径。水电联产利用电厂的电力和蒸汽为海水淡化装置提供动力,可以合理调配发电量与产水量的关系,以实现能源高效利用和降低海水淡化成本。 本文基于超临界350MW凝汽式机组与低温多效蒸发海水淡化装置组成水电联产系统。通过编程计算汽轮机组和水电联产系统的变负荷性能,讨论了系统在煤耗方面的经济性。汽轮机组的变工况计算包括汽轮机的变进汽量工况计算与定进汽量工况计算。 变进汽量工况计算结果表明,从汽轮机的第5抽汽口抽汽供给海水淡化装置作为热源时,同一发电功率下,随着供汽量的增加煤耗量均匀增加,每增加一吨供汽量煤耗量增加约50 kg。不同供汽量下,水电分产与联产的煤耗量差值(即绝对省煤量)均大于0,说明水电联产比分产更经济。发电功率越小,绝对省煤量与分产煤耗量的比值(即相对省煤量)越大,同一发电功率下,供汽量越大相对省煤量也越大,即联产比分产更省煤。 从汽轮机的不同抽汽口抽汽供给海水淡化装置,供汽量一定时,随着抽汽参数的降低(即抽汽位置的后移),各发电功率下,绝对省煤量都逐渐增加。对于同一抽汽口,发电功率越大绝对省煤量越大。同一发电功率下,抽汽位置越靠后,产生单位供海水淡化蒸汽所消耗的标准煤量越少。对于同一抽汽口,单位供汽量的煤耗量随发电功率的降低而升高。 以一台4效带TVC的LT-MED海水淡化装置为例,利用平行进料MED海水淡化装置仿真软件,计算得到海水淡化的造水比。计算结果表明,同一发电功率下,随着抽汽位置的后移,虽然蒸汽参数下降引起造水比降低,但产出单位淡水所消耗的标准煤量仍呈降低趋势,说明采用机组的低参数蒸汽供给海水淡化装置会提高水电联产系统的造水经济性。对于同一抽汽口,发电功率越大,造水比越大,单位造水煤耗越小。 在定进汽量的变工况计算中,取汽轮机进汽量D0=1079300 kg／h。计算结果表明,对于同一抽汽口,随着供汽量的增加发电功率呈线性降低,用于海水淡化的煤耗量增加,单位供汽量的煤耗量增加,单位造水煤耗增加。同一供汽量下,抽汽位置越靠后,发电功率越大,用于海水淡化的煤耗量越小,单位供汽量的煤耗量越小,单位造水煤耗越小。
【图文】：

同时盐水也逐级变浓，直至温度接近(但高于)原料海水的温度f‘4]。在各级闪蒸室中闪蒸出的蒸汽，再分别通过各级的汽水分离装置进入冷凝室管间，凝结成淡水。多级闪蒸的流程示意如图1.1所示[91。

大连理工大学硕士学位论文产生与冷凝量基本等量的二次蒸汽。因为第二效的操作压力低于第一效，二次蒸汽液分离器进入下一效传热管。在各效中重复蒸发、冷凝过程，在冷凝器中最后一效汽被海水冷凝。由于各效压力不同，使部分产品水闪蒸，并将热量带回蒸发器。水冷却的产品水输送到产品水储罐。低温多效蒸发器可做到巧效甚至更多。直接、投资成本和运行成本是决定低温多效蒸发海水淡化制水成本的主要参数，运行成本包括化学药品成本、蒸汽成本和装置本身的电耗成本[‘”]。因低温多效蒸发海水淡化装置中的海水最高蒸发温度不超过70℃，汽轮机的抽汽参不能很好的匹配海水淡化装置所要求的蒸汽参数，，故水电联产系统中通常利用配备热力压缩器(Th~alVaporCompression，TVC)来解决蒸汽参数不匹配的问题。VC一MED工作流程如图1.2所示。一一一厂一几~.—
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P747

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本文编号：2680866