汽轮机给水回热焓升最优分配的研究—矩阵正多面体优化法的原理与应用

本文在电厂热力系统计算的新方法——矩阵法的基础上,建立了能反映热力系统不同结构特点和各种实际因素的适用于回热参数优化的数学模型。然后,结合一种新的多维有约束的优化方法——正多面体法,构成了热力系统矩阵正多面体优化法。用此法优化热力系统,可以得到汽轮机给水回热焓升最优分配,同时也就获得了回热系统的最优回热参数。矩阵正多面体法适用于所有凝汽式机组。     

回热汽轮机用于二次再热机组热经济性研究

高温超超临界二次再热机组中,经过二次再热削弱了热力系统回热的效果,同时增大了汽轮机抽汽过热度。本文采用回热汽轮机优化高温超超临界二次再热机组回热系统。以外置串联式蒸汽冷却器作对比,分别建立了外置串联式蒸汽冷却器和回热汽轮机的计算模型,实例计算了二者对常规超超临界机组及高温超超临界二次再热机组热力系统热经济性的影响。结果表明:应用回热汽轮机后汽轮机效率大于原热力系统的汽轮机效率;按照目前小汽轮机内效率90%为参考,当作为高温超超临界二次再热机组第5、6级加热器汽源时,可使发电厂标准煤耗降低0.633 g/(k W·h),当作为常规超超临界再热机组除氧器汽源时,可使汽轮机效率提高约0.25%,标准煤耗降低约0.689 g/(k W·h);相比于设置蒸汽冷却器,利用回热汽轮机能够更加合理、充分地利用抽汽过热度,能够更大程度地提高回热系统热经济性,节能潜力较大。     

BEST热力系统焓升分配和再热蒸汽压力优化

为研究反压力抽汽式汽轮机(BEST)热力系统与常规热力系统的区别,基于某超超临界1 000MW二次再热机组的设计计算,采用EBSILON软件建立其热力系统模型;分别采用遗传算法和枚举法对焓升分配和再热蒸汽压力进行优化计算,并对2种系统进行对比。结果表明,BEST热力系统大幅度降低了抽汽过热度,降低了再热蒸汽的高过热度对回热系统的影响,使回热焓升的分配更加均匀;由于系统循环特性的变化,BEST系统中一部分蒸汽不进入再热器,从而使最佳再热蒸汽压力高于常规系统。     

再热-抽汽回热-内回热结合的有机朗肯循环热力性能分析

为了提高有机朗肯循环(ORC)的热效率,提出了再热、抽汽回热和内回热3种方式相结合的新型有机朗肯循环系统(新型系统),以有机工质R245fa为研究对象,分析了新型系统热效率和火用损失与循环再热蒸汽压力和汽轮机抽汽压力的关系,并将新型系统在最佳再热蒸汽压力条件下的热力性能分别与单一再热ORC、内回热ORC、抽汽回热ORC、抽汽-内回热ORC系统进行计算比较。结果表明:随着汽轮机抽汽压力的提高,新型系统热效率逐渐增大,但增大趋势趋于平缓,其最佳再热蒸汽压力为1.4 MPa;新型系统为最优系统,其热效率达到18.86%,远高于同参数单一再热ORC和内回热ORC,分别比抽汽回热ORC和抽汽-内回热ORC的系统热效率高2.63%和1.51%。     

200MW汽轮机组回热系统最佳给水焓升分配

回热系统最佳给水焓升分配,是汽轮机组回热系统节能方法之一。本文根据等效热降原理,参照回热系统单级最佳抽汽的确定方法,采用多变量法求得200MW机组最佳给水焓升分配。可供提高中间再热机组的热经济性参考。     

用线性化方法分析汽轮机级效率缸效率等参数对功率热耗率的影响

本文用线性化方法对再热—回热汽轮机系统进行分析,得到了级内效率、缸内效率等参数对输出功率、热耗率等性能参数的影响表达式,结果清晰简单、意义明确.对分析机组热力性能,确定改进方向及计算改进的效果有一定的指导意义.     

1000MW高超超临界二次再热系统优化

目前高效清洁的燃煤发电越来越受到高度重视。文中以1000MW常规超超临界二次再热机组为基础,提出一种蒸汽参数为35MPa/600/610/610的1000MW高超超临界二次再热机组的热力系统方案,通过计算比较1000MW高超超临界二次再热机组的热力系统比常规超超临界二次再热机组,热效率提高0.92%。针对该机组回热抽汽过热度高,在传热过程中损失大,提出2种方案:采用外置式蒸汽冷却器系统和采用回热式汽轮机系统,对2种方案进行研究比较。结果表明:外置式蒸汽冷却器系统和回热式汽轮机系统比高超超临界二次再热机组发电效率增加0.34%和1.87%。采用回热式汽轮机系统最高发电效率能到达48.84%,节能效果显著。     

火电机组热力参数优化新方法——矩阵法

本文以常规热平衡法为基础,导出了通用性强,适用于计算机计算的电厂热力系统计算新方法——矩阵法;建立了反映热力系统不同结构特点和各种实际因素的适合于回热参数优化的数学模型。并以超临界压力60万kW机组为例,作了详细的优化计算。计算结果表明该方法可确定回热系统最佳参数,机组循环热效率可从原设计值47.496％提高到48.035％。     

加热器类型及布置方式对机组热经济性影响的分析

介绍了目前凝汽武汽轮机组加热器的基本类型及回热系统主要布置方式,分析了其优缺点.以某300MW机组为例,拟定了采用不同布置及疏水方式的机组的回热系统方案.基于常规热平衡法,建立了最理想的全混合式布置方式及几种实际的回热系统布置方式,并计算了不同布置方式下机组的热经济性,定量分析了布置方式对机组运行参数及机组热经济性的影响,为火电机组节能降耗以及热力系统定量分析提供了理论依据.     

等效热降法的改进计算方法

目前采用的汽轮机理想循环热效率受到相对内效率影响而不能准确反映汽轮机热力系统运行经济状态。同时，等效热降法计算中需要预先已知汽轮机排汽焓及回热抽汽状态点的焓值，而凝汽式汽轮机排汽焓及处于湿蒸汽区回热抽汽点焓值不能准确确定，从而导致等效热降法计算结果产生误差。针对上述问题，文中首先对理想循环热效率的定义方法进行了改进。然后，基于改进的理想循环热效率，提出了等效热降法的改进算法。该方法利用蒸汽等熵膨胀过程来确定等效热降，不仅避开了求解汽轮机排汽焓的难题，而且还可以分析引起热力系统经济性降低的原因和部位，从而为汽轮机热力系统经济性诊断提供了依据。通过与常规等效热降法计算结果的对比，证明了该改进方法的正确性。     

三压再热蒸汽系统的热力参数优化分析

针对燃气-蒸汽联合循环中三压再热汽水系统的热力参数对汽轮机功率及循环效率的影响,建立了汽水系统的计算模型,以汽轮机功率和蒸汽流量为目标函数,采用Matlab计算软件对系统热力参数进行计算。结果表明,再热蒸汽压力和中、低压蒸汽压力直接影响着汽轮机功率的大小。     

汽轮机热力试验模块化通用计算方法

汽轮机热力试验计算的电算化包括输数和计算两大部分。用模块可构成任一热力系统，在热力系统图中，指定模块输入热力试验计算所需的数据。采用“回热系统炬阵求解法’。实现适用任何类型机组的热力试验通用计算．     

再热机组热力循环效果的评价及其算法研究

该文基于循环复合的概念，针对末级加热器疏水排入凝汽器造成的附加的附加冷源损失的情况，修改了传统回热作功与回热作功比的定义，从而保证了回热作功比与再热机组效率之间确定的对应关系；文中区别再热与非再热机组不同的蒸汽动力循环特征，分别提出了新的回热作功比和汽机内效率的计算模型，使回热作功比成为独立衡量热力系统回热效果的一个新的指标；热力系统中，抽汽压降、加热器的端差以及疏水温度的变大，均造成抽汽热量不能充分用于本级给水的加热，降低了回热效果，这种影响可以用回热作功比的变化来描述，算例表明新模型可以用于再热机组热力系统节能改造的方案论证，而回热作功比亦可用来定量评价热力系统的改造效果。     

超超临界二次再热双机回热机组回热系统优化研究

针对当前百万二次再热机组回热抽汽过热度高的问题,提出一种双机回热系统,可大大提高能源利用率。并使用Ebsilon软件搭建模型,对双机回热系统中高压加热器的回热级数进行了优化比选,以机组经济性最佳为目标,确定了高压加热器最优配置级数。     

一种基于系统结构特征矩阵的火电厂热力系统通用矩阵模型

提出了一种火电厂热力系统通用矩阵模型,该模型基于热力系统的组态结构矩阵,全面考虑了回热加热器换热效率以及各种辅助汽水等因素,以矩阵论为基础,对回热加热器的物质平衡和能量平衡关系进行了分析,通用性很强。该模型适用于不同类型或同类型、不同热力系统的大型火电机组的热经济性分析,为热力系统的实时监测、控制和优化提供了方便的工具。     

余热锅炉型联合循环系统模型的建立及参数优化研究

现阶段大型燃气循环机组进气温度逐步提高,燃气轮机排烟热损失也不断升高,需充分利用燃气轮机的排气热量,实现能量逐级利用,提高电厂循环热效率,减少经济运行成本。本文针对当今高效率、大容量燃气轮机的联合循环,蒸汽循环采用常见的双压再热余热锅炉,建立双压再热余热锅炉系统模型,引进定量评价指标,通过MATLAB软件建模分析计算不同热力参数对双压再热循环系统的影响程度,以蒸汽循环热效率最佳为目标,进一步优化双压再热余热锅炉与汽轮机蒸汽参数匹配问题。同时,引入优化过程中的边界条件,计算不同参数对双压再热余热锅炉系统的相对平均变化率,设计优化循环流程,最终得到双压再热余热锅炉蒸汽参数优化数据。     

汽轮机通流部分改造后回热系统的经济性优化研究

采用全三维动力设计技术对汽轮机通流部分改造后,机组的出力明显增强,效率得到提高,性能获得大幅度改善.在通流部分改造过程中,没有对回热系统进行改造,由于通流改造后机组参数发生一定变化,影响回热系统偏离原最佳的设计工况.针对这个问题,采用“等效热降”逐次逼近的方法计算出加热系统给水焓升的最佳分配方案,更好地适合通流部分改造...     

回热系统优化设计

降低汽轮发电机组的热耗是当前电力系统节能的一项重要措施。如何设计汽轮机回热系统,以使机组热耗最小,这是电力工作者长期寻求的问题,至今仍无统一的设计方法。本文针对现代再热回热机组,讨论了回热系统优化中的一些基本问题,包括(1)回热系统的计算模型;(2)回热焓升分配;(3)疏水冷却器(4)蒸汽冷却器的应用等问题。     

典型热力系统节能诊断分析

提出了一种简便的节能诊断方法,并利用机组性能试验数据和汽轮机结构参数进行了分析计算。对某典型的330MW机组汽轮机通流部分、回热系统、给水泵汽轮机(小机)、减温水、轴封系统、凝汽器、抽汽压损、汽水损失以及全部运行参数进行热力性能诊断,给出了能损分布图。诊断表明,各项因素热耗偏差总和为448.25kJ/(kW.h),与试验值448.43kJ.(kW.h)基本吻合。     

热力发电中汽轮机参数波动对热网的影响

热力发电厂中汽轮机的参数都是按照一定的标准进行设定,例如,汽轮机的初温、汽轮机的初压、汽轮机中间再热压力和再热温度等[1]。这些汽轮机的参数都是根据汽轮机的工作原理进行设定,并且制造厂也会提供机组在上述额定参数下的各个热力性能指标,如机组功率、热耗等[2]。然而,由于汽轮机工作过程中的一些原因,在热力发电厂的实际工作运行过程中,一些参数经常会产生一些波动,这便会不可避免地造成汽轮机装置热力性能发生改变[3]。