300MW級凝背供熱機組的系統(tǒng)設計和布置的研究
本文關鍵詞:300MW級凝背供熱機組的系統(tǒng)設計和布置的研究
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【摘要】:近年來,由于國家對300MW級供熱機組提出了更高的環(huán)保排放要求,其在三北地區(qū)的發(fā)展受到了很大限制;與此同時,區(qū)域經濟還在不斷發(fā)展,城市人口還在進一步增加。由此,三北地區(qū)出現了冬季采暖供給和需求的巨大不平衡。針對這一問題,人們提出了很多解決措施,其中增加其供熱能力是解決采暖供需結構性矛盾的有效方法。在對聯合循環(huán)中凝背式機組及其3S離合器技術分析的基礎上,本文研究了將凝背供熱機組應用于300MW級火電機組的情況,并對300MW等級機組的熱力系統(tǒng)配置和汽機房布置做了優(yōu)化,簡化了凝背式機組的熱力系統(tǒng),控制了汽機房尺寸,有效地解決了采暖供需結構性矛盾。本文主要研究內容和結論總結如下:(1)對于超臨界凝背供熱機組本體結構提出了四種設計方案:方案1:高中壓合缸+單臺發(fā)電機+3S離合器;方案2:高中壓分缸+單臺發(fā)電機+3S離合器;方案3:汽輪機雙軸并列布置+雙發(fā)電機;方案4:汽輪機雙軸串列布置+雙發(fā)電機。通過對比分析得知,3S離合器方案(方案1、方案2)在設備投資成本、運行維護和主廠房布置等方面都較雙軸方案有較大優(yōu)勢。因此,本課題不推薦汽輪機雙軸布置方案(方案3、方案4)。(2)本文還對凝背式300MW級供熱機組實現的難點做的詳細的介紹,并提出了解決方案。難點包含了汽輪機本體結構設計、空冷機組空冷島的防凍、濕冷機組凝汽器的熱備用設計、熱網加熱器疏水的冷卻和汽封加熱器的冷卻。(3)本文對凝背供熱機組進行投資效益分析。從熱經濟性指標分析可知,采用300MW級凝背供熱機組初投資僅比常規(guī)300MW級抽凝機組高6300萬元,而凝背機組增加的供熱收益可以使此項投資在短期內收回;從財務效益分析可知,如果按將執(zhí)行的標桿電價和銷售熱價來測算項目盈利能力,那么2×350MW超臨界凝背機組不僅可提高機組供熱能力,而且投資收益率高于常規(guī)的2×350MW超臨界機組方案,可以為發(fā)電企業(yè)帶來更好的經濟效益;從社會效益分析可知,2x300MW級凝背供熱機組的供熱能力比常規(guī)2x300MW級常規(guī)抽凝機組大400萬平米,相當于2臺100MW熱水鍋爐的供熱能力,這對于緩解三北地區(qū)城市供熱緊張局面有積極意義。同時,如果采用2x350MW超臨界凝背供熱機組,那么由于免建熱水鍋爐房可為社會節(jié)省初投資。因此,凝背式供熱機組的經濟效益、環(huán)保效益和社會效益增長顯著。
【關鍵詞】:300MW級 凝背供熱機組 系統(tǒng)設計
【學位授予單位】:華北電力大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TM621
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-14
- 1.1 本文研究背景及意義11-12
- 1.2 本文主要研究方法和內容12-14
- 第2章 300MW級凝背式供熱機組的外部條件14-28
- 2.1 主機技術條件14-16
- 2.1.1 鍋爐主要技術參數14
- 2.1.2 汽輪機主要技術參數14
- 2.1.3 發(fā)電機技術參數14-16
- 2.2 3S離合器的基本工作原理16-18
- 2.3 熱力系統(tǒng)配置及運行方式的變化18-22
- 2.3.1 主蒸汽系統(tǒng)18
- 2.3.2 抽汽系統(tǒng)18-19
- 2.3.3 凝結水系統(tǒng)19
- 2.3.4 低加疏水排氣系統(tǒng)19
- 2.3.5 汽輪機本體軸封蒸汽及疏水系統(tǒng)19
- 2.3.6 抽真空系統(tǒng)19-20
- 2.3.7 潤滑油凈化貯存系統(tǒng)20
- 2.3.8 供熱系統(tǒng)20
- 2.3.9 輔助蒸汽系統(tǒng)20-21
- 2.3.10 熱力設備21-22
- 2.3.11 熱力系統(tǒng)簡圖22
- 2.4 汽機房布置方案22-26
- 2.4.1 發(fā)電機布置方案22-24
- 2.4.2 汽輪發(fā)電機基座軸向尺寸加長24
- 2.4.3 四大管道的布置24
- 2.4.4 熱網首站的布置24-25
- 2.4.5 汽機房布置簡圖25-26
- 2.5 機組啟、停方式及工況切換26-28
- 2.5.1 正常啟動26
- 2.5.2 背壓工況切換至抽凝工況26-27
- 2.5.3 汽輪機背壓運行停機后啟動27
- 2.5.4 故障工況27-28
- 第3章 300MW級凝背式供熱機組的主要技術方案28-33
- 3.1 研究原則28-29
- 3.1.1 不考慮亞臨界機組方案28
- 3.1.2 300MW級凝背機適用的外部條件28-29
- 3.2 300MW級凝背供熱機組本體結構設計方案選擇29-33
- 3.2.1 方案1和方案2基本設計思路29-30
- 3.2.2 方案3和方案4基本設計思路30-31
- 3.2.3 結構設計方案比較31-33
- 第4章 凝背式供熱機組的技術難點33-44
- 4.1 概述33
- 4.2 汽輪機本體設計33-39
- 4.2.1 高中壓缸設計33-35
- 4.2.2 低壓汽缸35
- 4.2.3 中低壓缸聯通管35-36
- 4.2.4 滑銷系統(tǒng)36-38
- 4.2.5 軸系穩(wěn)定性分析38-39
- 4.3 空冷機組空冷島的防凍39-41
- 4.3.1 空冷島的防凍要求39-40
- 4.3.2 排汽裝置適應防凍要求40
- 4.3.3 調整給水泵配置40
- 4.3.4 調整疏水擴容器40-41
- 4.4 濕冷機組凝汽器的熱備用設計41
- 4.5 熱網加熱器疏水系統(tǒng)設計41-44
- 第5章 效益分析44-53
- 5.1 熱經濟指標對比分析44-50
- 5.1.1 計算過程44-48
- 5.1.2 典型300MW級空冷機組裝機方案對比48-49
- 5.1.3 典型300MW級濕冷機組裝機方案對比49-50
- 5.1.4 熱經濟指標對比結論50
- 5.2 財務效益分析50-52
- 5.3 社會效益52-53
- 第6章 結論與展望53-56
- 6.1 結論53-54
- 6.2 展望54-56
- 參考文獻56-59
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果59-60
- 致謝60
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