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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。
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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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