电站锅炉烟气余热利用系统运行特性研究

摘要

我国能源消费结构以煤炭为主，大型燃煤火电机组在总发电容量中占据主导地位，努力提高燃煤发电机组的效率、合理有效的利用有限的煤炭资源是我国的一项基本国策。排烟损失是电站锅炉最大的一项热损失，有效利用电站锅炉烟气余热是实现火电机组节能减排的重要途径之一。
　　本文以某350MW供热机组的锅炉烟气余热利用系统为研究对象，以质量、动量和能量守恒方程为基础，建立了烟气余热利用系统各设备的数学模型，开发了仿真算法，构建了烟气余热利用系统的仿真模型，并将其集成到该350MW供热机组的仿真系统中。利用该仿真系统，通过是否投入烟气余热系统的仿真实验，分析了烟气余热系统对火电机组运行特性的影响；通过阀门扰动、冷却水流量扰动实验，研究了烟气余热利用系统的动态特性；对机组降负荷过程和煤种变化后的机组运行特性进行了仿真研究，并对烟气余热利用系统对机组运行经济性的影响进行了分析。结果表明，投入烟气余热系统后，6、7、8号低加进口水温升高，排挤了三段抽汽，在DCS协调控制作用下，发电功率稳定，节约标煤2.162g/kWh，析出8.6t/h水量；增大调节阀开度与冷却水流量分别会增加和降低煤耗量；降负荷过程由于烟气流量降低导致节煤量降低；机组能适应煤种变化，在此基础上投运余热利用系统能节约标煤2.192g/kWh，析出8.9t/h水量。所建立的模型进行实时仿真是可行的，不仅能够准确反映烟气余热利用系统的运行特性，而且火电机组能稳定运行。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题主要研究内容

第2章 电站锅炉烟气余热利用系统概况

2.1 某火电机组概况

2.2 烟气余热利用系统

2.3 本章小结

第3章 电站锅炉烟气余热利用系统数学模型

3.1 烟气冷却器模型

3.2 脱硫塔喷淋层模型

3.3 低压省煤器模型

3.4 板式换热器模型

3.5 循环泵模型

3.6 阀门模型

3.7 本章小结

第4章 烟气余热利用系统仿真模型的建立

4.1 STAR-90仿真支撑系统结构及特点

4.2 仿真支撑系统建模方法和过程

4.3 电站锅炉烟气余热利用系统仿真模型的建立

4.4 仿真模块的参数介绍

4.5 本章小结

第5章 烟气余热利用系统动态仿真实验

5.1 投入烟气余热利用系统实验

5.2 阀门扰动实验

5.3 冷却水流量扰动实验

5.4 降负荷实验

5.5 煤种变化实验

5.6 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 主要工作及结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

论文发表

参与项目情况

致谢