本文選題：二次再熱　切入點(diǎn)：回?zé)嵯到y(tǒng)　出處：《華北電力大學(xué)(北京)》2017年博士論文

【摘要】：隨著全球化石燃料日漸緊缺,如何進(jìn)一步提高燃煤電站效率,成為全社會(huì)越來(lái)越關(guān)注且亟待解決的問(wèn)題。與一次再熱超超臨界機(jī)組相比,二次再熱超超臨界機(jī)組節(jié)能環(huán)保效益顯著,采用二次再熱技術(shù)的高參數(shù)超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組必將越來(lái)越受到重視。因此,本論文以大型二次再熱燃煤發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象,針對(duì)其熱力系統(tǒng)優(yōu)化和能量梯級(jí)利用問(wèn)題開(kāi)展研究。首先,沿用一次再熱機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)結(jié)構(gòu),提出一種八級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組。基于熱平衡和?平衡分析,對(duì)八級(jí)回?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化提出十級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組。其次,分別針對(duì)八級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組和十級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組,對(duì)其再熱蒸汽壓力進(jìn)行分析優(yōu)化,并通過(guò)?平衡分析揭示再熱蒸汽壓力優(yōu)化使得熱效率提升的原因。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)十級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組,基于“能量對(duì)口、梯級(jí)利用”的原理,分析回?zé)嵯到y(tǒng)蒸汽能級(jí)品位,提出兩種回?zé)嵴羝芰刻菁?jí)利用系統(tǒng),即外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)和回?zé)崾狡啓C(jī)系統(tǒng)。最后,針對(duì)塔式鍋爐和二次再熱機(jī)組的特點(diǎn),提出一種新型沉降式塔式鍋爐二次再熱機(jī)組,能有效的縮短主蒸汽和再熱蒸汽管道長(zhǎng)度,提高二次再熱機(jī)組的熱力性能和經(jīng)濟(jì)收益。具體而言:基于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律,建立燃煤發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)熱平衡和?平衡計(jì)算模型,為二次再熱機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和再熱蒸汽參數(shù)分析提供理論依據(jù)。沿用一次再熱回?zé)嵯到y(tǒng)結(jié)構(gòu)提出八級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組,熱力性能分析結(jié)果表明八級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組的熱耗率比一次再熱機(jī)組降低297.4k J/k Wh;發(fā)電效率提高1.72個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)一次再熱機(jī)組和八級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組進(jìn)行?分析比較,結(jié)果表明八級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)的?損較高,為了降低回?zé)嵯到y(tǒng)的?損,提出增加兩級(jí)回?zé)岬氖?jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組,與八級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組相比,十級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組熱耗率降低54.5k J/k Wh,發(fā)電效率增加了0.33個(gè)百分點(diǎn),同時(shí)回?zé)嵯到y(tǒng)?損降低。與一次再熱機(jī)組相比,二次再熱機(jī)組增加一級(jí)中間再熱,再熱蒸汽壓力的選擇對(duì)二次再熱機(jī)組的熱力性能具有重要意義。分別針對(duì)八級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組和十級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組,對(duì)再熱蒸汽壓比進(jìn)行分析優(yōu)化,當(dāng)一次再熱蒸汽壓力與主蒸汽壓力的比值為0.4,二次再熱蒸汽壓力與一次再熱蒸汽壓力的比值為0.3時(shí),八級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組的發(fā)電效率最高。然而,對(duì)于十級(jí)回?zé)岫卧贌釞C(jī)組,當(dāng)一次再熱蒸汽壓力與主蒸汽壓力的比值為0.5,二次再熱蒸汽壓力與一次再熱蒸汽壓力的比值為0.3時(shí),機(jī)組發(fā)電效率最高。二次再熱超超臨界機(jī)組再熱后蒸汽溫度較高,過(guò)熱度可達(dá)200℃以上,因此,回?zé)嵯到y(tǒng)蒸汽能級(jí)品位較高,在回?zé)峒訜崞髦兄苯优c能級(jí)品位較低的給水或凝結(jié)水換熱,能量利用水平較低。基于能量梯級(jí)利用原理,提出增加外置式蒸汽冷卻器和回?zé)崾狡啓C(jī)附加循環(huán)的超超臨界二次再熱機(jī)組熱力系統(tǒng)集成方法,實(shí)現(xiàn)回?zé)嵯到y(tǒng)高品位蒸汽的能量梯級(jí)利用。在此基礎(chǔ)上,對(duì)一次再熱機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)蒸汽能量梯級(jí)利用展開(kāi)了進(jìn)一步討論,研究表明較高負(fù)荷條件下運(yùn)行時(shí),回?zé)崾狡啓C(jī)系統(tǒng)的節(jié)能效果優(yōu)于外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)。低負(fù)荷條件下外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)的節(jié)能效果有所提高,回?zé)崾狡啓C(jī)系統(tǒng)的節(jié)能效果下降。針對(duì)二次再熱機(jī)組塔式鍋爐的特點(diǎn),提出了一種新型沉降式塔式鍋爐二次再熱機(jī)組,使得二次再熱機(jī)組的鍋爐和汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的匹配,大幅降低了塔式鍋爐地表以上的高度、減少了在地面上用于支撐懸吊的鋼架結(jié)構(gòu)高度,節(jié)約鋼材,同時(shí)縮短了主蒸汽和再熱蒸汽管道長(zhǎng)度,能夠有效降低主蒸汽和再熱蒸汽管道壓力損失和投資,提升二次再熱機(jī)組的熱力性能和經(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)塔式鍋爐二次再熱機(jī)組相比,沉降式塔式鍋爐二次再熱機(jī)組中主蒸汽管道壓損降低3.7bar,一次再熱蒸汽管道壓損降低0.3bar,二次再熱蒸汽管道壓損降低0.6bar。由此帶來(lái)二次再熱機(jī)組的發(fā)電熱耗降低36.0 k J/k Wh,發(fā)電效率提高0.22個(gè)百分點(diǎn)。綜合考慮投資成本降低和熱力性能提高兩方面因素,沉降式塔式鍋爐二次再熱機(jī)組的單位發(fā)電成本由49.96$/MWh降低至49.30$/MWh。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM621.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳婧Z，

本文編號(hào)：1667128