本文關(guān)鍵詞：直接空冷凝汽器的設計優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 目前在我國富煤缺水的中西部投運了多臺能大量節(jié)約水資源的直接空冷機組,本文針對該種機組初投資大,煤耗高等劣勢進行了設計優(yōu)化研究。從三方面入手,首先是單目標的設計優(yōu)化,鑒于空冷機組固定投資和運行費用兩方面的因素,根據(jù)熱力學和熱經(jīng)濟學原理建立了以年度費用最小為目標的目標函數(shù),除綜合了年運行費用和投資費用,還考慮了殘值、貼現(xiàn)率、工程經(jīng)濟服務年限和設備折舊率,對每項分別推導出了求解的公式。由于初始溫差和空氣側(cè)流速的大小關(guān)系到空冷系統(tǒng)的造價和系統(tǒng)的運行費用,所以把這兩者做為設計變量,得到的優(yōu)化結(jié)果合理。隨后對兩設計變量和電價、煤價、設計氣溫五個參數(shù)進行了敏感性分析,研究它們對換熱面積年折算費用、風機年折算費用、風機群年耗電費用、年煤耗費用和年度費用的影響程度,分析圖顯示選擇的兩個設計變量是合理的,兩個經(jīng)濟性參數(shù)中電價的變化對優(yōu)化結(jié)果影響很大,同時年度費用對設計氣溫變化反映靈敏,因此對電價和設計氣溫的估計要準確。另外還分析了環(huán)境溫度變化對機組經(jīng)濟性的影響,結(jié)果顯示環(huán)境溫度變化對機組背壓影響較大,溫度升高背壓也升高,又導致了熱耗值增大,從而供電煤耗增加,增加了運行費用,這就需要合理的定出機組運行的最佳真空,通過調(diào)節(jié)風機運行來使其維持在最佳真空附近。 其次對空冷凝汽器進行了多目標設計優(yōu)化,重量是結(jié)構(gòu)和幾何尺寸的直接函數(shù),而具體結(jié)構(gòu)和尺寸的確定又與裝置別的因素有關(guān),凝汽器的有用功損失是由傳熱溫差和壓差引起的,這可以用單位傳熱量的總有用功損失費用來衡量,因此選取了最小重量和最小損失費用兩個目標。選取翅片管間距、每排管子數(shù)、翅片距、每米翅片數(shù)、迎面風速和排汽壓力為設計變量,將制造和運行的要求做為約束條件,用改進的非劣分類遺傳算法(NSGA-Ⅱ)進行了優(yōu)化求解,優(yōu)化結(jié)果真實可信,為以后建立更為復雜的多目標優(yōu)化模型提供依據(jù)。 真空是機組經(jīng)濟性的一個重要指標。研究機組運行時的真空變化情況可同時為運行優(yōu)化和設計優(yōu)化提供依據(jù)。由于空冷凝汽器真空體龐大,不可避免要漏入空氣,本文分析了在漏空氣情況下熱負荷、管外污垢熱阻、環(huán)境溫度和空氣流速等運行參數(shù)對真空變化速度的影響程度,結(jié)果顯示在漏入空氣量一定的情況下,前三者對真空的影響較大。最后對設計好的機組進行了變工況研究,研究運行熱負荷,空氣流速,環(huán)境溫度和管外污垢變化對機組真空的影響。
【關(guān)鍵詞】：空冷凝汽器 優(yōu)化設計 單目標 多目標 真空
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TK264.11
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 空冷技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 空冷技術(shù)分類及發(fā)展9-13
• 1.2.2 直接空冷技術(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 直接空冷存在問題及解決辦法15-16
• 1.3 本文主要工作16-18
• 2 直接空冷凝汽器的單目標設計優(yōu)化18-37
• 2.1 引言18
• 2.2 優(yōu)化準備18-21
• 2.2.1 直接空冷系統(tǒng)設計氣溫的選擇18-19
• 2.2.2 空冷汽輪機特性數(shù)據(jù)的處理19-21
• 2.3 目標函數(shù)和設計變量21-22
• 2.4 求解目標函數(shù)22-24
• 2.4.1 換熱面積費用T_c22-23
• 2.4.2 風機費用T_f23
• 2.4.3 風機群年耗電費用Y_f23
• 2.4.4 年煤耗費用Y_m23-24
• 2.5 優(yōu)化過程24-25
• 2.6 優(yōu)化結(jié)果及分析25-26
• 2.7 滿發(fā)溫度及滿發(fā)背壓的確定26
• 2.8 敏感性分析26-32
• 2.8.1 ITD 變化的影響27-28
• 2.8.2 V_F 變化的影響28-29
• 2.8.3 電價Pe 的影響29-30
• 2.8.4 煤價Pc 的影響30
• 2.8.5 設計氣溫的影響30-32
• 2.9 環(huán)境溫度變化的經(jīng)濟性影響分析32-35
• 2.10 本章小結(jié)35-37
• 3 直接空冷凝汽器的多目標設計優(yōu)化37-51
• 3.1 引言37
• 3.2 優(yōu)化準備37-40
• 3.2.1 飽和壓力向飽和溫度的換算37-38
• 3.2.2 傳熱系數(shù)和阻力壓降的計算38-40
• 3.3 多目標設計優(yōu)化模型40-44
• 3.3.1 最小重量目標函數(shù)40-42
• 3.3.2 最小總損失費用目標函數(shù)42-43
• 3.3.3 約束條件43-44
• 3.4 優(yōu)化算法44-47
• 3.4.1 NSGA 算法44-46
• 3.4.2 NSGA-Ⅱ算法46-47
• 3.5 優(yōu)化過程47-48
• 3.6 優(yōu)化結(jié)果及分析48
• 3.7 本章小結(jié)48-51
• 4 空冷凝汽器真空的研究分析51-60
• 4.1 引言51
• 4.2 考慮漏空氣因素的空冷凝汽器真空分析51-56
• 4.2.1 空冷凝汽器壓力變化速度的數(shù)學模型51-53
• 4.2.2 仿真試驗結(jié)果及分析53-56
• 4.3 直接空冷系統(tǒng)變工況特性研究56-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論及展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-67
• 附錄 作者在攻讀學位期間發(fā)表的文章67-68

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊鋒;路遠明;劉百強;賈長青;楊博;馮志力;陳良才;;組合式空冷器熱負荷分配的優(yōu)化分析[J];石油化工設備;2012年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 謝靜嵐;直接空冷機組凝汽器最佳真空的研究[D];華北電力大學（北京）;2011年

2 胡喬良;火電廠直接空冷系統(tǒng)設計優(yōu)化研究[D];東北電力大學;2010年

  本文關(guān)鍵詞：直接空冷凝汽器的設計優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：327325