大型燃煤机组蒸汽参数设计优化与能耗分析

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超超临界燃煤发电技术是当前火电机组实现节能降耗、减少污染物排放最现实、最有效和最成熟的技术。提高蒸汽参数是提高机组热经济性的一个重要途径,随着蒸汽参数的提高,超超临界机组的热力性能和结构都会发生相应变化,研究蒸汽参数提高对机组热力性能影响至关重要。本文根据热平衡原理,仿照热力系统设计过程,参照当前1000MW机组,建立了更为准确的更符合实际的热力系统计算模型。在此基础上,分别采用热力学第一定律和热力学第二定律分析了蒸汽参数提高对机组热力系统热经济性的影响,并采用多种方法对未来超超临界机组蒸汽参数的选择做出了预测。同时对比了含九级、十级回热的回热系统设计方案,并对回热系统焓升做了优化分配。二次再热能够有效解决蒸汽参数提高引起汽轮机末级湿度升高所带来的危害。随着超临界机组的进一步发展,采用二次再热技术已经势在必行。本文研究了蒸汽参数提高对二次再热机组性能的影响,并对不同回热级数下的二次再热机组热力系统性能做了对比。探讨了二次再热最优再热压力分配问题并对一种新型的二次再热循环(1naster cycle)的热经济性做了研究。为了适应于不同机组的热力系统性能分析和计算,本文推导了热力系统的通用计算模型,证明了其和等效热降法的一致性,并将其应用到热力系统的炯分析及次再热机组的热力性能计算中。采用了图形化的程序开发语言LabVIEW编程,通过混合编程技术实现了对水利水蒸汽性质的计算,将这种形象直接的图形化编程语言,引入到热力学分析中来。通过模型计算,得到了更为具体的蒸汽参数对机组热经济性影响变化关系,预测了未来机组可能采取的蒸汽参数配合方案,得到了不同回热系统设计方案下的机组热经济性。得到了蒸汽参数提高对二次再热机组的热经济性影响变化关系,和不同主蒸汽参数下的优化二次再热压力取值。
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