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湛江电厂4号机组冷端系统经济性运行优化研究

作 者: 徐睿
导 师: 马晓茜
学 校: 华南理工大学
专 业: 动力工程
关键词: 冷端系统 优化运行 节能降耗 凝结水系统 海水冷却
分类号: TM621
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 16次
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内容摘要


随着电力市场竞争机制的进一步发展,降低发电成本,提高机组运行经济性已成为发电企业的当务之急。目前,国内外机组运行中的突出问题是冷端系统运行性能达不到设计值,严重影响了机组出力和厂用电。特别是国产300MW机组,冷却水量不足、循环水系统不匹配、凝汽器漏空气和冷却管结垢等严重影响了机组真空。因此,降低机组供电煤耗,冷端系统的节能诊断和优化运行成为关键环节。本文以湛江电厂4号机为研究及试验对象,针对机组在夏季凝汽器真空严重偏离设计值的现状,通过循环水泵性能试验报告,绘制了循环水泵流量特性曲线,确定了循环水系统增容改造的必要性和可行性;对汽轮机背压变工况特性、凝汽器变工况特性进行了计算分析;通过湛江电厂4号机循环水泵的优化运行区域图,得出机组在不同负荷、不同循环水温条件下的循环水泵最佳运行方式;对奥里油电厂投产后引起海湾水域水温升高的情况,进行了现场调研,详细分析循环水进水温升对真空及机组性能的影响程度,并提出应对措施;研究凝汽器清洁度对凝汽器换热性能及机组性能的影响。通过对4号机组冷端系统性能的优化研究,为机组在实际运行中选择安全、可靠、经济运行方式提供科学依据,最终达到节能降耗的目标。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
绪论  10-12
第一章 冷端设备的主要技术参数  12-15
  1.1 汽轮机主要技术参数  12
  1.2 凝汽器技术参数  12-13
  1.3 循环水泵和电机技术参数  13-14
  1.4 水环真空泵及电机技术参数  14-15
第二章 循环水系统增容改造的必要性和可行性研究  15-35
  2.1 循环水系统增容改造的必要性  16-21
    2.1.1 节约成本,降低发电煤耗  16
    2.1.2 运行方式改变需增加流量  16
    2.1.3 实际循环水裕量不足,凝汽器真空达不到设计值  16-17
    2.1.4 机组真空对循环水量的变化很敏感  17-18
    2.1.5 流速降低导致凝汽器管侧海生物滋生和结垢  18
    2.1.6 奥里油电厂运行提高循环水温  18-19
    2.1.7 汽轮机增容改造  19-20
    2.1.8 循环水泵效率偏低  20-21
    2.1.9 循环水泵腐蚀严重  21
  2.2 改造后循环水流量及扬程的计算  21-24
    2.2.1 改造后循环水流量的计算  21-22
    2.2.2 改造后循环水泵扬程的计算  22-24
  2.3 循环水系统增容改造的可行性  24-26
    2.3.1 循环水供水母管可以满足增容改造要求  24
    2.3.2 循环水泵可以进行增容改造  24-25
    2.3.3 循环水泵电机可以进行增容改造  25-26
  2.4 循环水系统增容改造方案  26-32
    2.4.1 循环水泵运行现状及改造预期效果  26-27
    2.4.2 循环水泵增容改造方案  27-32
  2.5 循环水系统增容改造后一次滤网流量的核算  32-34
    2.5.1 旋转滤网结构、工作原理及技术参数  32-33
    2.5.2 旋转滤网过流量的计算  33-34
  2.6 小结  34-35
第三章 循环水泵性能试验  35-48
  3.1 试验概况  35-37
    3.1.1 检测设备、检测标准及循环水泵参数  35
    3.1.2 试验目的、项目、标准及基准  35-36
    3.1.3 试验测试系统及测点、测试方法和测量仪表  36
    3.1.4 数据采集  36
    3.1.5 其它  36-37
  3.2 试验测试过程及数据  37-39
    3.2.1 试验测试过程  37
    3.2.2 试验测试数据汇总  37-39
  3.3 参数计算  39-40
  3.4 试验测试结果  40-42
  3.5 循环水泵流量特性曲线  42-46
  3.6 小结  46-48
第四章 循环水泵运行方式优化研究  48-75
  4.1 汽轮机背压变工况特性  49-56
    4.1.1 典型工况下热力参数  49-51
    4.1.2 汽轮机背压变工况特性  51-55
    4.1.3 汽轮机排汽量的确定  55
    4.1.4 背压与机组微增功率之间的关系  55-56
  4.2 凝汽器模型及变工况特性  56-65
    4.2.1 凝汽器模型  56-58
    4.2.2 影响凝汽器压力的因素  58-59
    4.2.3 凝汽器传热系数的计算  59-60
    4.2.4 凝汽器的变工况特性  60-65
  4.3 循环水系统特性  65-68
    4.3.1 循环水系统模型  65-67
    4.3.2 循环水泵流量与耗功关系  67-68
  4.4 循环水系统运行方式优化  68-74
    4.4.1 最佳真空概念  68-69
    4.4.2 离散优化原理  69-70
    4.4.3 循环水运行方式优化方法  70-71
    4.4.4 循环水系统运行方式优化计算  71-73
    4.4.5 循环水系统优化运行结果分析  73-74
  4.5 小结  74-75
第五章 循环水进水温升对凝汽器真空及机组性能的影响及应对措施  75-82
  5.1 湛江电厂水文情况介绍  75-77
  5.2 循环水进水温度对真空的影响  77-79
  5.3 循环水进水温度对机组性能的影响  79-80
  5.4 循环水进水温度升高的应对措施  80-81
  5.5 小结  81-82
第六章 凝汽器清洁度的工作特性研究  82-97
  6.1 凝汽器清洁度的计算模型  82-83
  6.2 清洁系数对凝汽器性能的影响  83-86
  6.3 污垢和空气含量对凝汽器性能的影响  86-92
    6.3.1 汽侧空气含量对凝汽器性能的影响  86-90
    6.3.2 污垢对凝汽器性能的影响  90-92
  6.4 水侧清洁系数及空气量修正系数对循环水系统优化运行的影响  92-95
  6.5 提高凝汽器清洁系数的建议  95
    6.5.1 胶球清洗  95
    6.5.2 去除水中杂质  95
    6.5.3 控制循环水水质和有机物  95
    6.5.4 对冷凝管进行清洗和水室杂质清理  95
    6.5.5 必要时对凝汽器冷凝管进行酸洗  95
    6.5.6 换管技术改造  95
  6.6 小结  95-97
第七章 凝汽器热负荷与凝汽器压力的关系研究  97-105
  7.1 计算模型  97-98
  7.2 凝汽器压力与热负荷的关系  98-104
  7.3 小结  104-105
第八章 结论  105-108
参考文献  108-110
附录  110-122
  附录1:湛江电厂循环水泵运行和测试数据  110-112
  附录2:工况热平衡图及背压修正曲线  112-119
  附录3:4 号机部分运行数据  119-122
致谢  122-123
附件  123

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 发电厂 > 火力发电厂、热电站
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