基于熱經(jīng)濟(jì)學(xué)的大型汽輪機(jī)系統(tǒng)性能分析及優(yōu)化.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，結(jié)合我國大型汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的特點(diǎn)，開展機(jī)組的性能分析、評價(jià)以及優(yōu)化運(yùn)行研究，可以提高機(jī)組能源利用率，減少煤煙型污染物排放，具有理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。論文以大唐某電廠600MW汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)為研究對象，展開熱經(jīng)濟(jì)學(xué)結(jié)構(gòu)理論建模及計(jì)算方法改進(jìn)、汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)特性模擬與預(yù)測算法、熱經(jīng)濟(jì)學(xué)指標(biāo)的變工況響應(yīng)規(guī)律分析、汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)聯(lián)合優(yōu)化等相關(guān)專題研究。本文研究成果可以為發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供理論依

2、據(jù)。
　　本文主要的研究工作和研究成果如下:
　　1、提出一種改進(jìn)的熱力系統(tǒng)單位產(chǎn)品(炯)成本與熱經(jīng)濟(jì)學(xué)成本的建模方法。主要的改進(jìn)是兩個(gè)方面，一是提出了構(gòu)建虛擬組元以及確定各類虛擬組元與相關(guān)熱力設(shè)備部件連接關(guān)系的原則，為規(guī)范編制生產(chǎn)結(jié)構(gòu)圖提供了依據(jù)。二是簡化了采用鏈?zhǔn)轿⒎址▌t推導(dǎo)單位產(chǎn)品(炯)成本與熱經(jīng)濟(jì)學(xué)成本的建模方法，提出基于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)圖中各組元輸入與輸出關(guān)系分類建模的法則，可以有效避免高維模型的推導(dǎo)誤差。
　　2、

3、提出一種改進(jìn)的汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)學(xué)指標(biāo)計(jì)算方法。該方法基于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)圖層級(jí)分布構(gòu)造出一種迭代邏輯，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的求解大型矩陣為系數(shù)矩陣的(炯)成本方程組。該方法可以更好的與汽輪機(jī)特性模擬與預(yù)測模型相匹配。
　　3、建立了一種包含汽輪機(jī)、凝汽器和加熱器在內(nèi)的汽輪機(jī)特性模擬與預(yù)測的算法。構(gòu)造了內(nèi)外三層的迭代循環(huán)邏輯，最內(nèi)層嵌套了凝汽器特性模型，可以同步迭代計(jì)算排汽流量、排汽壓力和排汽焓，最外層采用功率方程作為迭代結(jié)束的約束條件。該

4、算法不僅可以模擬外部不可控因素等三類擾動(dòng)下汽輪機(jī)的變工況特性響應(yīng)，也為汽輪機(jī)主汽壓力與排汽壓力聯(lián)合優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。算例表明，該模型具有較高的精度和較快的收斂速度。
　　4、針對某典型的600MW汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)，從以下三方面分析了熱力系統(tǒng)內(nèi)的各組元熱經(jīng)濟(jì)學(xué)指標(biāo)的分布特點(diǎn)。一是額定工況(100％THA)下熱力系統(tǒng)內(nèi)各組元的單位產(chǎn)品(炯)成本與熱經(jīng)濟(jì)學(xué)成本分布規(guī)律;二是外部不可控因素等三類擾動(dòng)下各組元單位熱經(jīng)濟(jì)學(xué)指標(biāo)的變工況響應(yīng)規(guī)律，三

5、是研究了燃料價(jià)格變化對各組元熱經(jīng)濟(jì)學(xué)指標(biāo)的影響，為火電機(jī)組的性能評價(jià)提供了新途徑。
　　5、提出了汽輪機(jī)主汽壓力與排汽壓力的聯(lián)合優(yōu)化方法。該方法采用熱經(jīng)濟(jì)學(xué)成本為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)合汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)特性模擬與預(yù)測算法，獲得了主汽壓力與凝汽器真空的聯(lián)合優(yōu)化解。某600MW凝汽式機(jī)組主汽壓力和排汽真空的聯(lián)合優(yōu)化算例表明，該方法可以同步確定不同負(fù)荷不同環(huán)境溫度條件下循環(huán)水泵的最優(yōu)組合方式、最佳真空以及主汽壓力的滑壓優(yōu)化曲線。對比結(jié)果還表明，主汽