基于排汽余热回收的热电联供系统设计分析

摘要

随着工业技术水平的发展突飞猛进，人民自身的物质需求不断提高，能源消耗也在持续增长，能源数量的日趋紧张促使各国的研究人员、学者专家一直致力于寻找各种高效的节能降耗方式。火力发电厂煤炭消耗量较大，但其整体热效率较低，只有37％左右，很大一部分能量通过排烟和排汽损失掉，而排汽的冷源热损失最大。本文针对这一现象，设计了两种基于排汽余热回收的热电联供系统，并针对排汽余热的有效利用进行了能量衡算及?分析，以找出一种高效的排汽余热利用方式。
　　本文首先根据凝气式机组的热力特性参数及某地区的供热需求，计算了在额定工况下高背压供热和吸收式热泵供热的热负荷、抽汽量、排汽量等，并将计算所得的各项供热参数标注于系统的能流图上，绘制了两幅初级加热系统原则性热力系统图，为后面的能耗分析奠定了基础。其次，利用能量衡算法对两种供热系统进行了能耗的计算分析：对高背压供热系统计算了背压提高后机组做功能力的改变、风机耗电量、余速损失的变化以及排汽未利用的热量，并据此得出高背压供热系统总能耗模型；对吸收式热泵系统进行了因抽汽减少的发电量、风机电耗以及热泵内部功耗的计算，得出了热泵供热系统总能耗模型，最后对这两种供热方式进行了能耗对比，利用matlab程序进行了验证，得出高背压供热的能耗较小。第三，对两种供热系统进行了品质利用分析。首先建立灰箱模型，将系统的?流联系起来，再建立黑箱模型，分别计算了两种供热系统各个设备的热力学完善度、损系数，并对计算结果进行了分析。通过对两种供热系统进行能耗对比以及能量品质分析，可以得出高背压排汽余热供热系统的能耗小。但是两种供热方式中空冷凝汽器的不可逆损失最大，所以在利用排汽余热的时候，应该根据机组负荷及供热需求综合选定机组参数，防止冷源热损失增加。

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1 绪论

1.1 国内电厂能源利用现状

1.2 热电联供技术的发展概况

1.3 排汽余热回收方式

1.4 能量衡算法和?分析法的比较

1.5 论文的研究目的和意义

1.6 本文的主要研究内容

2 能量衡算法和?分析的基本理论

2.1 能量品质概念与能量守恒定律

2.2 能量衡算法的研究理论

2.3 ?分析研究理论

2.4 本章小结

3 余热回收热电联供系统设计

3.1 NZK300-16.7/0.981/538/538机组概述

3.2 余热回收热电联供系统介绍

3.3 高背压供热系统设计

3.4 热泵回收余热系统设计

3.5 本章小结

4 基于能量衡算法的能耗研究

4.1 能耗计算的相关概念

4.2 高背压排汽余热供热能耗分析

4.3 热泵回收乏汽供热能耗分析

4.4 两种供热方式能耗对比

4.5 本章小结

5 基于? 分析法的能耗研究

5.1 基态?参数确定

5.2 高背压排汽余热供热?分析

5.3 热泵回收排汽余热供热?分析

5.4 ?分析结果说明

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及实习期间参与的项目工作

致谢