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联合循环机组的性能模型研究及应用

作　者: 张颖
导　师: 高建强
学　校: 华北电力大学
专　业: 热能工程
关键词: 联合循环 性能指标 燃气轮机排气温度 效能-单元数法 耗差分析 可信度
分类号: TM611.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


燃气-蒸汽联合循环是一项重要的发电技术,其发电效率高、调峰性能好、环境污染小、投资省且建设周期短,因此在国内外得到了快速发展。为进一步优化联合循环机组运行方式,提高机组的经济性,建立其性能计算与分析模型具有重要的实用价值。以某三压再热余热锅炉型联合循环机组为研究对象,基于一体化过程模型开发平台(IMMS),开发了厂级信息监控系统(SIS)的功能模型软件;采用工程模块化建模方法,分别建立了压气机、燃烧室、燃气透平、余热锅炉及蒸汽轮机等设备及系统的性能指标计算模型,如:压气机压比、余热锅炉效率、蒸汽轮机效率等;采用“效能-单元数”法,分别建立了余热锅炉各类换热器性能计算模型,并开发了相应的算法模块,得到了一定负荷工况下,燃气轮机排气温度小扰动时,燃气轮机排气温度对联合循环机组中蒸汽动力系统主要参数的影响和变化关系;应用“热经济分析”法探讨了燃气轮机效率、余热锅炉效率、蒸汽轮机效率、机组效率及标煤耗率的变化规律;分析了过程参数测量精度、设备系统性能计算模型的选取等因素对SIS输出数据可信度的影响,并对SIS输出数据的可信度等级进行了分类。基于本文提出的性能计算和分析模型,开发联合循环机组在线性能分析软件,可为机组的优化运行提供帮助。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 选题背景及意义  9-12
    1.1.1 燃气-蒸汽联合循环机组的发展概况  9-10
    1.1.2 厂级信息监控系统SIS 的开发应用概况  10-11
    1.1.3 研究联合循环机组性能模型的意义  11-12
  1.2 联合循环机组性能模型研究的现状  12-13
  1.3 论文的主要研究内容  13-14
第2章 基于一体化模型开发平台IMMS 的SIS 开发方法  14-17
  2.1 基于一体化模型开发平台的SIS 开发机理  14-15
  2.2 一体化模型开发平台IMMS 的结构及建模思想  15-16
  2.3 基于IMMS 的SIS 开发优势  16
  2.4 本章小结  16-17
第3章 燃气-蒸汽联合循环系统的简介  17-21
  3.1 联合循环机组的类型和特点  17-19
    3.1.1 余热锅炉型联合循环  17-18
    3.1.2 排气助燃型联合循环  18
    3.1.3 加热锅炉给水型联合循环  18-19
    3.1.4 增压燃烧锅炉型联合循环  19
    3.1.5 并列动力布置型联合循环  19
  3.2 联合循环的发展形式  19-20
  3.3 本文的研究对象  20
  3.4 本章小结  20-21
第4章 联合循环机组性能模型的建立  21-37
  4.1 燃气轮机性能计算模型  21-29
    4.1.1 压气机  22-24
    4.1.2 燃烧室  24-27
    4.1.3 燃气透平  27-29
  4.2 余热锅炉性能计算模型  29-31
  4.3 蒸汽轮机性能计算模型  31-33
  4.4 联合循环机组的性能指标模型  33-34
  4.5 实例应用  34-36
  4.6 本章小结  36-37
第5章 燃气轮机排气温度的耗差模型  37-55
  5.1 机组耗差概述  37-38
  5.2 机组热经济性指标变化模型  38-43
    5.2.1 燃气轮机效率的变化  39-40
    5.2.2 余热锅炉效率的变化  40
    5.2.3 蒸汽轮机效率的变化  40-43
    5.2.4 机组效率和标煤耗量的变化模型  43
  5.3 ε-NTU 法建立蒸汽热力参数变化模型  43-50
    5.3.1 单相换热  44-46
    5.3.2 蒸发换热  46-48
    5.3.3 换热系数的变化分析  48-50
  5.4 应用  50-54
    5.4.1 蒸汽热力参数变化结果  51-53
    5.4.2 机组热经济指标变化结果  53-54
  5.5 本章小结  54-55
第6章 SIS 输出数据的可信度分析  55-60
  6.1 SIS 输出数据的可信度划分  55-57
    6.1.1 数据源的可信度  55-56
    6.1.2 数学模型的选取  56-57
  6.2 输出结果的可信度分类  57-59
  6.3 本章小结  59-60
第7章 结论与展望  60-62
  7.1 主要研究成果  60-61
  7.2 后续工作展望  61-62
参考文献  62-66
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果  66-67
致谢  67-68
详细摘要  68-76

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 各种发电 > 火力发电、热力发电 > 联合循环发电
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