復(fù)合制冷循環(huán)間接空冷系統(tǒng)狀態(tài)分析與運(yùn)行優(yōu)化.pdf

1、我國發(fā)電用一次能源以煤炭為主，主要分布于東北、華北、西北等“三北”地區(qū)，而這些地區(qū)水資源都緊缺，為解決以燃煤為主的蒸汽動力循環(huán)電站一次能源和水資源分布地理結(jié)構(gòu)上的矛盾，空冷技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)空冷技術(shù)因冷卻風(fēng)溫度和風(fēng)量的變化幅值、頻率都難以準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，進(jìn)而導(dǎo)致空冷系統(tǒng)很難長時(shí)間維持在設(shè)計(jì)工況下工作，從而降低了其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。針對傳統(tǒng)空冷技術(shù)的缺陷，復(fù)合制冷循環(huán)間接空氣冷卻系統(tǒng)（復(fù)間冷系統(tǒng)）被提出用作蒸汽動力循環(huán)電站的排汽冷卻。
　

2、　針對復(fù)間冷系統(tǒng)的應(yīng)用問題，本文主要進(jìn)行了以下幾方面工作:
　　基于蒸汽動力循環(huán)和復(fù)合制冷循環(huán)的耦合關(guān)聯(lián)及其制冷循環(huán)和朗肯循環(huán)的工作過程分析，本文通過環(huán)保性能、參數(shù)匹配、做功能力3輪嚴(yán)格比較篩選，作為自然物質(zhì)的氨，從十多種單質(zhì)制冷介質(zhì)中脫穎而出，成為現(xiàn)階段蒸汽動力循環(huán)電站復(fù)間冷系統(tǒng)制冷、做功和環(huán)保性能俱佳的首選介質(zhì)。
　　為對環(huán)境氣溫大幅度、高頻率、隨機(jī)性變化給復(fù)間冷系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性影響作出定量評估，本文采用虛擬復(fù)間冷與直冷的

3、對比分析法，構(gòu)建了復(fù)間冷機(jī)組運(yùn)行于環(huán)境高溫時(shí)段的熱經(jīng)濟(jì)性轉(zhuǎn)捩溫度與環(huán)境氣溫的定量關(guān)聯(lián)，繼而以年累計(jì)輸出電量最大為目標(biāo)擬定了復(fù)間冷機(jī)組最佳設(shè)計(jì)背壓的優(yōu)選算法，同時(shí)提出廠址敏感性系數(shù)的定義及確定方法，揭示了廠址所在地環(huán)境氣溫分布對復(fù)間冷機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響。
　　基于復(fù)間冷系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化和傳遞過程機(jī)理，構(gòu)建了整個復(fù)間冷系統(tǒng)的變工況模型。它們包括:僅工作于環(huán)境高溫時(shí)段的制冷循環(huán)與汽輪機(jī)排汽壓力互動的變工況計(jì)算模型，可實(shí)時(shí)定量給出壓縮機(jī)功耗、

4、環(huán)境氣溫、翅片通道入口迎面風(fēng)速、排汽熱負(fù)荷等主要影響因素對汽輪機(jī)排汽壓力的影響;僅工作于環(huán)境低溫時(shí)段的朗肯循環(huán)的變工況計(jì)算模型的主導(dǎo)變量選用膨脹機(jī)的輸出功率，其主要影響因素有汽輪機(jī)排汽壓力、工質(zhì)過熱度、環(huán)境氣溫、迎面風(fēng)速、排汽熱負(fù)荷等。
　　基于復(fù)間冷系統(tǒng)運(yùn)行于高溫時(shí)段和低溫時(shí)段的最佳真空特性，擬定了相應(yīng)的復(fù)間冷機(jī)組最佳排汽真空和年累計(jì)發(fā)電量的實(shí)時(shí)算法，進(jìn)而采用全生命周期法對比評估了虛擬復(fù)間冷機(jī)組和同地同型直冷機(jī)組的全生命周期環(huán)境

5、排放和成本，可望為未來全面評估復(fù)間冷機(jī)組的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會效益奠定基礎(chǔ)。
　　為檢驗(yàn)復(fù)間冷系統(tǒng)應(yīng)用于汽輪機(jī)排汽冷卻的可行性、有效性和可實(shí)施性，本文為此設(shè)計(jì)了復(fù)間冷制冷循環(huán)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過冷凝/蒸發(fā)器串接耦合模擬排汽裝置與制冷機(jī)，初步驗(yàn)證了復(fù)間冷制冷循環(huán)降低排汽冷凝溫度的有效性;基于多因素的正交試驗(yàn)結(jié)果，獲得環(huán)境氣溫、排汽熱負(fù)荷與迎面風(fēng)速對排汽冷凝溫度的影響規(guī)律。
　　為改善復(fù)間冷系統(tǒng)空冷散熱器（空冷器）運(yùn)行過程中因灰