隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快,集中供熱需求呈指數(shù)性增長。熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)(CHP)可降低火電機組冷源損失,提高能源利用效率,因而成為最重要的集中供熱方式。目前,我國熱電聯(lián)產(chǎn)機組主要采用抽汽供熱、高背壓供熱和耦合吸收式熱泵供熱三種模式。一般來說,抽汽供熱(?)損較大,吸收式熱泵供熱的投資和維護費用都比較高,而高背壓供熱(?)損小,符合能量梯級利用原則,正成為當前供熱改造的重點。本文針對高背壓供熱中由于回水溫度高、熱負荷小而導(dǎo)致乏汽利用率低的問題,提出2×300MW“高背壓-噴射器-抽汽”三級加熱供熱模式。噴射器的工作汽源為機組抽汽,引射汽源為高背壓機組乏汽。在設(shè)計工況下,首先利用高背壓機組乏汽對熱網(wǎng)回水進行第一次加熱,再利用噴射器排汽進行二次加熱,最后通過熱網(wǎng)加熱器并達到所需的供水溫度。本文首先使用Ebsilon軟件對上述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進行建模,并通過數(shù)學(xué)計算得到供熱期熱負荷特性和熱網(wǎng)變工況特性,從而確定了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的邊界條件;其次根據(jù)“等壓混合理論”一維模型編寫Matlab計算程序,以乏汽利用量最大為優(yōu)化目標,得到了噴射器的最優(yōu)壓縮比為1.8倍,并在此基礎(chǔ)上根據(jù)ESDU標準對噴射器進行全尺寸設(shè)計;利用Fluent對可調(diào)式噴射器進行數(shù)值模擬,得到了工作蒸汽壓力、引射蒸汽壓力和噴射器開度變化時噴射器的性能曲線;結(jié)合熱網(wǎng)水在噴射器凝汽器內(nèi)的溫升曲線,得到了供水溫度變化時噴射器最優(yōu)的調(diào)節(jié)策略,并將耦合噴射器熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的抽-背供熱系統(tǒng)進行比較,發(fā)現(xiàn)當供水溫度低于68℃時,噴射器不投運;供水溫度在68℃至82℃時,調(diào)整噴射器工作噴射器開度,使其達到最優(yōu)的運行狀態(tài);當供水溫度大于82℃時,噴射器在設(shè)計工況下運行,此時高背壓機組乏汽利用率提高約20%,全廠節(jié)煤約9g/kW h。最后,本文對耦合噴射器熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)改造進行技術(shù)經(jīng)濟評價,相比于抽-背供熱系統(tǒng),新系統(tǒng)在每個供熱期可節(jié)約747萬元燃料成本,項目動態(tài)回收投資期僅為2.9年。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM621;TU995
【部分圖文】：

圖１－１抽汽供熱系統(tǒng)??１－熱網(wǎng)加熱器；２－熱用戶??型火電機組來說是一種最簡單可靠的供汽式供熱機組逐漸暴露出其固有的弊端。對應(yīng)的最高蒸汽冷凝壓力只有０．２ＭＰａ。

電廠耦合吸收式熱泵一般以汽輪機抽汽作為高溫熱源，以溴化鋰溶液作為工質(zhì)，??利用水在低壓真空狀態(tài)下低沸點的特性，回收電廠冷卻循環(huán)水的余熱進行供熱［１＇??如圖１－３所示；郭中旭［１８１對２Ｘ３５０ＭＷ濕冷機組進行建模，分析了不同供回水溫度??下吸收式熱泵的性能，并與常規(guī)抽汽供熱方案進行對比，發(fā)現(xiàn)機組發(fā)電量提高２．８％，??最大供熱面積提高１５％，但回收周期較長；高建強Ｍｌ等對耦合抽汽驅(qū)動吸收式熱泵??３００ＭＷ機組進行分析計算，結(jié)果表明采用熱泵技術(shù)使機組循環(huán)效率和熱能利用率??４??

Ｖ?Ａ?ＪＬ??圖１－２高背壓供熱系統(tǒng)??１－供熱凝汽器；２－熱網(wǎng)加熱器；３－熱用戶??目前國內(nèi)己有多家電廠擁有高背壓機組改造和運行的實例。相比于抽汽供熱，??其具有更高的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。但是高背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機組仍有不足，如乏汽利??用率低、不能單獨滿足熱負荷需求等問題。因此，針對高背壓機組排汽梯級利用這??一問題，仍值得進一步研究。??３）耦合吸收式熱泵供熱??電廠耦合吸收式熱泵一般以汽輪機抽汽作為高溫熱源，以溴化鋰溶液作為工質(zhì)，??利用水在低壓真空狀態(tài)下低沸點的特性，回收電廠冷卻循環(huán)水的余熱進行供熱［１＇??如圖１－３所示；郭中旭［１８１對２Ｘ３５０ＭＷ濕冷機組進行建模，分析了不同供回水溫度??下吸收式熱泵的性能
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本文編號：2859289