火電廠大型汽輪機變負(fù)荷運行能耗分析與優(yōu)化
本文選題:火電廠 切入點:汽輪機 出處:《長沙理工大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和國內(nèi)用電結(jié)構(gòu)的改變,當(dāng)前我國電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷差值越來越大,很多大型汽輪機組也不得不參與電網(wǎng)調(diào)峰工作,且參與調(diào)峰的時間越來越長,使得機組經(jīng)常處于變負(fù)荷運行工況。汽輪機組變負(fù)荷運行時,由于機組的實際運行參數(shù)與設(shè)計參數(shù)不同,導(dǎo)致整個機組的經(jīng)濟性和安全性會明顯降低,如何在確保機組安全運行的前提下,提高機組在變負(fù)荷工況時的熱經(jīng)濟性是我們急需研究的工作。在電廠汽輪機組變負(fù)荷運行熱經(jīng)濟性的主要影響因素中,唯有機組的運行方式是能夠通過人工操作改變的。所以,研究電廠機組在變負(fù)荷下各種運行方式對機組的影響具有極其重要的意義。當(dāng)前電廠汽輪機組變負(fù)荷運行時常采用定壓運行、滑壓運行和復(fù)合滑壓運行等主要運行方式。論文結(jié)合當(dāng)今火電廠大型汽輪機的現(xiàn)場運行實際,分析了汽輪機變負(fù)荷工況下不同運行方式的特點,比較研究了不同變負(fù)荷運行方式對機組熱經(jīng)濟性和安全性的影響。論文同時以湖南某電廠600 MW汽輪機組為例,通過計算和分析,比較了汽輪機組不同負(fù)荷下定壓運行和滑壓運行的汽耗率、熱耗率、絕對電效率、調(diào)節(jié)級溫度、高壓缸排汽溫度等重要指標(biāo)。研究證明,復(fù)合滑壓運行在高負(fù)荷區(qū)保持定壓運行、低負(fù)荷下采用滑壓運行方式,既可以提高機組的熱經(jīng)濟性、降低機組能耗,又能夠保證設(shè)備的運行安全性、改善整個機組的調(diào)峰性能。論文針對汽輪機復(fù)合滑壓運行的特點,總結(jié)了一套汽輪機變負(fù)荷運行優(yōu)化方法。借助汽輪機調(diào)節(jié)級特性參數(shù),并考慮汽輪機進汽閥門的壓力損失,提出了汽輪機復(fù)合滑壓運行滑壓曲線的通用求取方法。在此基礎(chǔ)上,進一步通過運行參數(shù)的試驗尋優(yōu),最終得到汽輪機復(fù)合滑壓運行優(yōu)化試驗曲線。論文還以該電廠600 MW汽輪機為例,通過計算得到了汽輪機復(fù)合滑壓運行曲線,并將該曲線與制造廠運行曲線進行對比,驗證了該方法的正確性,并在曲線參數(shù)基礎(chǔ)上得到了汽輪機復(fù)合滑壓運行優(yōu)化試驗曲線。最后,采用工程應(yīng)用良好的圖形化編輯語言LABVIEW為開發(fā)環(huán)境,編制了汽輪機變負(fù)荷運行能耗優(yōu)化應(yīng)用軟件,以作為汽輪機組變負(fù)荷運行優(yōu)化計算的輔助工具。
[Abstract]:With the rapid development of national economy and the change of domestic power structure, the peak and valley difference of power grid load in our country is increasing, and many large steam turbine units have to participate in the peak-shaving work of power grid, and the time of peak shaving is getting longer and longer. When the turbine unit is running at variable load, the actual operation parameters of the turbine unit are different from the design parameters, so the economy and safety of the whole unit will be obviously reduced. Under the premise of ensuring the safe operation of the unit, it is urgent for us to study how to improve the thermal economy of the unit under variable load conditions. Only the operating mode of the unit can be changed by manual operation. It is of great significance to study the influence of various operation modes of power plant units on the units under variable load. At present, constant pressure operation is often used in the variable load operation of steam turbine units in power plants. The paper analyzes the characteristics of different operation modes of steam turbine under variable load condition in combination with the field operation practice of large steam turbine in thermal power plant, such as sliding pressure operation and compound sliding pressure operation. The effects of different load changing operation modes on thermal economy and safety of generating units are compared and studied. At the same time, taking a 600MW steam turbine unit in a Hunan power plant as an example, the calculation and analysis are carried out. The steam consumption rate, heat consumption rate, absolute electric efficiency, regulating stage temperature, exhaust steam temperature of high pressure cylinder and so on under different loads of steam turbine unit under constant pressure operation and sliding pressure operation are compared. The operation of compound sliding pressure can not only improve the thermal economy of the unit, reduce the energy consumption of the unit, but also ensure the safety of the equipment, while maintaining the constant pressure operation in the high load area and adopting the sliding pressure operation mode under the low load. According to the characteristics of complex sliding pressure operation of steam turbine, this paper summarizes a set of optimization methods for variable load operation of steam turbine. With the help of the characteristic parameters of turbine regulating stage, the pressure loss of steam turbine inlet valve is considered. A general method for calculating the sliding pressure curve of steam turbine complex sliding pressure operation is put forward. On the basis of this, the optimization of the operation parameters is further sought through the test. Finally, the optimal test curve of the complex sliding pressure operation of steam turbine is obtained. Taking the 600 MW steam turbine in the power plant as an example, the complex sliding pressure operation curve of the turbine is calculated and compared with the operation curve of the manufacturer. The correctness of the method is verified, and the optimized test curve of turbine complex sliding pressure operation is obtained on the basis of curve parameters. Finally, the graphical editing language LABVIEW, which is well applied in engineering, is used as the development environment. The application software of energy consumption optimization for steam turbine variable load operation is developed, which can be used as an auxiliary tool for the optimization calculation of steam turbine unit variable load operation.
【學(xué)位授予單位】:長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM621
【共引文獻】
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,本文編號:1681102
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