高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱力性能數(shù)學(xué)模型及優(yōu)化研究

【摘要】： 我國高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)技術(shù)應(yīng)用方興未艾,研究高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組變工況運行條件下的熱力性能對發(fā)展我國燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、提高聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的運行管理水平具有重要意義。 本文以漣鋼50MW分軸式高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組為研究對象,對聯(lián)合循環(huán)機(jī)組變工況運行條件下的熱力性能進(jìn)行了研究。主要完成了以下工作： (1)對漣鋼高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組的熱力性能進(jìn)行了測試,并在熱工測試的基礎(chǔ)上對影響高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱力性能的因素進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷、大氣溫度、燃料熱值、燃料旁通流量和部件性能是影響高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱力性能的主要因素。 (2)利用機(jī)理型灰箱建模方法,以機(jī)組設(shè)計參數(shù)為主,以特性曲線、修正曲線、實際運行數(shù)據(jù)為輔,分模塊建立了高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱力性能數(shù)學(xué)模型,并利用三次熱工測試數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗證。驗證發(fā)現(xiàn)：對燃?xì)廨啓C(jī),輸出功率和發(fā)電效率的最大相對誤差分別為0.57%和2.36%；對聯(lián)合循環(huán),輸出功率和發(fā)電效率的最大相對誤差分別為1.13%和5.07%。 (3)根據(jù)所建數(shù)學(xué)模型計算了機(jī)組負(fù)荷、大氣溫度、燃料熱值和燃料旁通流量等條件的變化對燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)熱力性能的影響,提出了以下優(yōu)化運行建議：機(jī)組帶基本負(fù)荷運行,且保證負(fù)荷通常在80%以上；采用進(jìn)氣冷卻技術(shù)對燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣進(jìn)行冷卻；優(yōu)化煤氣熱值控制系統(tǒng),保證煤氣熱值不大于3300kJ／Nm3；正常運行條件下關(guān)小或全關(guān)旁通閥。大部分意見經(jīng)現(xiàn)場采納實施后,機(jī)組的運行指標(biāo)得到明顯提高。 【關(guān)鍵詞】：燃?xì)廨啓C(jī) 聯(lián)合循環(huán) 變工況 熱力性能 數(shù)學(xué)模型
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TK123
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 高爐煤氣燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)展概況10-14
• 1.2.1 國外高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)展概況10-12
• 1.2.2 我國高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)展概況12-14
• 1.3 聯(lián)合循環(huán)機(jī)組變工況熱力性能研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱力性能測試17-31
• 2.1 高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)簡介17-20
• 2.1.1 聯(lián)合循環(huán)原理簡介17-18
• 2.1.2 高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組特點18-19
• 2.1.3 漣鋼熱電廠發(fā)電三期主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)19-20
• 2.2 熱工測試20-22
• 2.2.1 熱工測試原則與依據(jù)20-21
• 2.2.2 熱工測試條件21-22
• 2.2.3 測試內(nèi)容及儀表22
• 2.3 熱工測試結(jié)果22-25
• 2.3.1 燃?xì)廨啓C(jī)熱力性能22-23
• 2.3.2 底循環(huán)熱力性能23-25
• 2.3.3 聯(lián)合循環(huán)熱力性能25
• 2.4 高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)熱力性能影響因素25-30
• 2.4.1 機(jī)組負(fù)荷26
• 2.4.2 大氣參數(shù)26-27
• 2.4.3 燃料熱值27-28
• 2.4.4 燃料旁通流量28
• 2.4.5 部件性能28-29
• 2.4.6 進(jìn)排氣壓力損失29-30
• 2.4.7 循環(huán)水溫度30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)熱力性能數(shù)學(xué)模型31-53
• 3.1 聯(lián)合循環(huán)機(jī)組熱力性能建模概述31-32
• 3.2 高爐煤氣壓縮機(jī)模型32-34
• 3.3 燃?xì)廨啓C(jī)模型34-39
• 3.3.1 空氣壓縮機(jī)模型34-36
• 3.3.2 燃燒室模型36-37
• 3.3.3 燃?xì)馔钙侥Ｐ?/span>37-39
• 3.3.4 燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)模型39
• 3.4 余熱鍋爐模型39-42
• 3.5 蒸汽輪機(jī)模型42-44
• 3.6 模塊連接與聯(lián)合循環(huán)機(jī)組模型44-46
• 3.6.1 模塊的連接44-45
• 3.6.2 聯(lián)合循環(huán)機(jī)組模型45-46
• 3.7 工質(zhì)熱力性質(zhì)計算模型46-48
• 3.7.1 工質(zhì)熱值及定壓比熱容的計算46-47
• 3.7.2 水和水蒸汽的熱力參數(shù)計算47
• 3.7.3 燃燒計算47-48
• 3.8 數(shù)學(xué)模型驗證48-51
• 3.9 本章小結(jié)51-53
• 第四章 聯(lián)合循環(huán)熱力性能計算結(jié)果分析與優(yōu)化運行53-64
• 4.1 熱力性能計算的前提53-54
• 4.2 機(jī)組負(fù)荷變化對機(jī)組熱力性能的影響54-55
• 4.3 大氣溫度變化對機(jī)組熱力性能的影響55-58
• 4.4 燃料熱值變化對機(jī)組熱力性能的影響58-60
• 4.5 燃料旁通流量變化對機(jī)組熱力性能的影響60-62
• 4.6 高爐煤氣燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)優(yōu)化運行62-63
• 4.7 本章小結(jié)63-64
• 第五章 結(jié)論與展望64-66
• 5.1 結(jié)論64-65
• 5.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加科研和發(fā)表論文情況71-72
• 附錄72-75

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