【摘要】：煤炭等化石燃料發(fā)電大量的溫室氣體排放,給地球生態(tài)環(huán)境造成巨大威脅,大力發(fā)展風(fēng)電、光電等可再生能源發(fā)電技術(shù),已成為當(dāng)今世界可持續(xù)發(fā)展的潮流：但風(fēng)電、光電的間隙性、隨機(jī)性工作特征給電力供給增添了不確定因素。為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行、加強(qiáng)應(yīng)急突變能力,電網(wǎng)需要傳統(tǒng)能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)作為后備保障,因此火電機(jī)組長時(shí)間中、低負(fù)荷運(yùn)行將成為新常態(tài)。由于火電機(jī)組在部分負(fù)荷時(shí)效率下降較多,極大地影響了機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；本文通過超臨界汽輪機(jī)組的參數(shù)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置,研究火電機(jī)組在大負(fù)荷變化范圍內(nèi)高效運(yùn)行方法,具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。本文基于汽輪機(jī)組非設(shè)計(jì)工況運(yùn)行分析方法和高壓調(diào)門流量特性,建立了包括高壓調(diào)門、調(diào)節(jié)級(jí)、汽輪機(jī)本體通流、回?zé)峒訜崞�、給水泵及給水泵汽輪機(jī)和凝汽器在內(nèi)的汽輪機(jī)組全工況數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合機(jī)組發(fā)電功率表達(dá)式搭建了熱力性能分析矩陣方程。針對火電機(jī)組主蒸汽壓力優(yōu)化得到的熱耗率的降低,很可能淹沒在傳統(tǒng)熱平衡性能檢測試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不確定度中,提出了現(xiàn)場試驗(yàn)與理論建模相結(jié)合的主因素分析優(yōu)化法,調(diào)節(jié)級(jí)效率和給水泵功耗基于現(xiàn)場試驗(yàn)建模,循環(huán)效率用理論模型。以上海汽輪機(jī)廠超臨界660MW汽輪機(jī)組為研究對象,結(jié)合調(diào)門-流量特性確定主蒸汽壓力的可行域,建立了機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性評價(jià)數(shù)學(xué)模型,并對該機(jī)組進(jìn)行了變主汽壓力運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn),獲得了相同負(fù)荷時(shí)不同主汽壓下熱耗率的非線性分布,得到II閥點(diǎn)和III閥點(diǎn)所對應(yīng)的負(fù)荷范圍,以及中間點(diǎn)熱耗率分布,確定了不同負(fù)荷下熱耗率最低的主蒸汽壓力,在Ⅱ、Ⅲ閥點(diǎn)間提出了相關(guān)運(yùn)行優(yōu)化策略,并驗(yàn)證了模型和優(yōu)化方法的正確性與合理性。本文探討了配置超高壓加熱器、大小低壓缸的機(jī)組中低負(fù)荷時(shí)提高效率的可能性,為后續(xù)研究提供了很好的參考。以循環(huán)熱效率為優(yōu)化主體,提出了增設(shè)超高壓加熱器配置方案,結(jié)果表明：在部分負(fù)荷下增設(shè)超高壓加熱器能有效降低汽輪機(jī)組熱耗率,提高機(jī)組運(yùn)行效率：以通流效率作為提升目標(biāo),提出了大小低壓缸分列布置方案,在低負(fù)荷下通過切除一臺(tái)低壓缸的方式來改善低壓缸通流,結(jié)果顯示：低負(fù)荷單缸運(yùn)行能夠在一定程度上提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益,但由于切換單缸后在提高低壓缸通流效率的同時(shí)會(huì)削弱中壓缸流動(dòng),因此不同負(fù)荷下單低壓缸運(yùn)行所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益有所差異。
【圖文】：

困１－１汽輪機(jī)容呈等級(jí)變化逡逑的長期規(guī)劃中，各國政府十分重視可再生能逡逑源）發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。在國際能源署逡逑０－２０３０年國際電力需求的研究中，預(yù)計(jì)新能逡逑０３０年，將提供世界總電力的４．４％，并且成逡逑開始商業(yè)化和規(guī)�；_發(fā)利用的新能源及可逡逑風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電及生物質(zhì)能發(fā)電。依逡逑電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)如表１－１，這充分說明新能源逡逑

東南NB學(xué)碩±學(xué)位論文邐邐逡逑火力發(fā)電比重逐漸降低，在基本負(fù)荷不變的情況下，逡逑表１－１電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)逡逑火電邋核電邋風(fēng)能太陽能生物質(zhì)能逡逑８５１２８邐１９８８邐９５８１邐２４２８邐５＞２０逡逑６５．３７邐１．５３邐７．３６邐１．８６邐０．７１逡逑１１９７８４邐５８２０邐２００００邐１００朋邐１７００逡逑６０．８１邐２．９５邐１０．１５邐５．０８邐０．８６逡逑４０．７１邐１９２．７６邐１０８．７５邐３１１．％邐８４．７８逡逑是由于風(fēng)電及光電本身隨機(jī)性、波動(dòng)性和間隙性特點(diǎn)，逡逑面；而核電技術(shù)盡管相對成熟，并且可＊＾＾＾大容量機(jī)逡逑核0．４
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM621

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2559654