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《华北电力大学(河北)》 2010年
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直接空冷机组优化运行关键技术研究

石维柱  
【摘要】: 直接空冷机组在我国富煤贫水地区得到了快速的发展,但其在运行过程中存在着背压高、真空严密性差、热风回流、受热面污染、易发生冻结等诸多问题,严重影响了机组的安全和经济运行。以某国产300MW直接空冷机组为例,对其运行特性进行了分析,研究了度夏和防冻的关键技术问题,给出了相应的解决方案。 提出了空冷凝汽器变工况特性的简洁计算方法,得到了排汽压力的目标值和凝汽器变工况特性曲线,所得结果能够满足工程需要;基于排汽压力的实测值和目标值建立了管外壁污垢热阻和清洁系数的数学模型,并计算了管外壁清洁系数随时间的变化趋势,得到了空冷岛的最佳清洗周期;推导了排汽压力与其影响因素之间的微分关系式,得到了影响排汽压力的主要因素;计算得到了任意工况下风机的最佳运行转速;基于VB 6.0软件,开发了空冷岛性能计算软件。 设计了七种不同型式的喷淋冷却系统,建立了空冷单元加装喷淋冷却系统的数值分析模型;对比了喷淋冷却系统结构、喷嘴型式、冷却方式对空冷单元换热效果的影响,得到了影响喷淋冷却系统换热效果的主要因素。结果表明:喷嘴个数和喷嘴距散热面的垂直距离是影响换热效果的主要因素;直接蒸发冷却方式优于绝热增湿冷却方式;使用螺旋喷嘴的系统D是最佳设计方案。 建立了环境风对空冷岛换热性能影响的数值分析模型,得到了空冷岛换热效率与不同风向、风速之间的关系;数值模拟了挡风墙下沿安装防风网对空冷岛换热性能的影响,对比了有防风网和无防风网时的温度场和速度场,研究了开孔率和防风网高度对空冷岛换热效率的影响。结果表明:加装防风网后,空冷单元的空气流量和换热量明显增加,随着环境风速的增大,防风网的防风效果越明显;对于6m/s的侧向横风,防风网最优开孔率和高度分别为15%和12m;对于6m/s的炉后来风,防风网最优开孔率和高度分别为28%和7m。 提出了基于空冷凝汽器基管管壁温度实现监测管束冻结状态的方法,建立了最小防冻蒸汽流量的计算模型,得到了最小防冻蒸汽流量与环境温度之间的关系,计算了不同工况下的管束结冰系数和防冻经济背压;提出了基于模糊神经网络对空冷凝汽器结冰故障进行诊断的方法,并开发了空冷凝汽器结冰故障诊断软件,实例验证了该方法的可行性。 以国产某300MW直接空冷机组为例,基于MS Dotnet 2.0 + Fortran V4.0 + J2EE 2.0软件平台,开发了运行优化分析与指导系统。运行实践验证了软件的可靠性。
【学位授予单位】:华北电力大学(河北)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM621

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 曹培庆;;直接空冷汽轮机背压优化节能的潜力分析[J];电力学报;2011年05期
2 张学镭;周兰欣;陈海平;朱海霞;;基于模糊层次分析法的直接空冷凝汽器防冻性能监测[J];动力工程学报;2012年10期
3 李慧君;刘学敏;;600 MW直接空冷机组风机转速优化[J];电力建设;2014年06期
4 周兰欣;王喆;吴红杰;;直接空冷机组空冷岛地下进风技术研究[J];华北电力大学学报(自然科学版);2014年02期
5 高建强;王艳;马亚;钟锡镇;;基于正交试验方法的直接空冷风机耗电影响因素分析[J];汽轮机技术;2012年06期
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7 李慧君;刘学敏;;基于环境风影响的空冷机组排汽压力优化研究[J];汽轮机技术;2014年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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2 武朝阳;卓资山电厂200MW机组运行热经济性的试验研究[D];华北电力大学;2012年
3 王艳;300MW机组直接空冷系统在线性能监测与运行优化[D];华北电力大学;2013年
4 郑庆宇;1OOOMW超超临界直接空冷机组冷端参数优化[D];华北电力大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 周兰欣;杨靖;杨祥良;;600MW直接空冷机组变工况特性的研究[J];动力工程;2007年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭江龙;基于能效分布矩阵方程的火电厂热力系统分析方法[D];华北电力大学(河北);2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 张奕君;邹声华;黄寿元;;露天料场防风抑尘网作用效果数值模拟研究[J];环境科学与管理;2011年04期
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9 于海琴;李进;安洪光;魏庆朝;田秀君;陈蕊;;火力发电企业CO_2排放量和减排分析[J];北京交通大学学报;2010年03期
10 李玉静;;联合循环除氧器溶氧高和排气带水原因分析[J];包钢科技;2010年04期
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3 杜健;费保俊;刘颖;潘高田;姚国政;;基于神经网络的导航装备维修能力评估研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
4 段会申;刘沛清;赵万里;;电厂直接空冷系统热风回流的数值研究[A];第十届全国环境与工业流体力学会议论文集[C];2007年
5 徐洪涛;李明水;廖海黎;蒲焕玲;;防风网气动特性参数的试验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
6 余锋;李运华;范圣韬;;改进的BP网络在接触网故障模式识别中的应用[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
7 钱自力;孙凤祥;陆林军;;在能源工业领域开发应用低温热管纪实[A];中国管理科学文献[C];2008年
8 蔡琳;陈家斌;黄远灿;徐建华;;基于神经网络专家系统的卫星姿态确定系统故障诊断[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
9 吴红霞;赵建云;漆小玲;区煜广;刘力千;朱冬生;;温差发电在燃气热水器上的应用研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
10 朱墨轩;应坚定;仇晓龙;赵先波;唐德锋;谢诞梅;;某135MW机组六段抽汽温度异常故障及低加系统局部改造[A];2007年鄂、皖、苏、冀四省电机工程学会汽轮机专业学术研讨会论文集(湖北卷)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄伟国;基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 田徵;辽宁省能源消耗及碳排放规律研究[D];中南林业科技大学;2010年
3 杨波;基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究[D];浙江大学;2010年
4 李永卓;我国电力市场化进程中供应链管理研究[D];中国地质大学(北京);2011年
5 靳涛;火电机组反向建模方法的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
6 闫顺林;多元扰动下的热力系统能效分析模型及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
7 王宁玲;基于数据挖掘的大型燃煤发电机组节能诊断优化理论与方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
8 王玮;火电机组冷端系统建模与节能优化研究[D];华北电力大学(北京);2011年
9 陈文清;基于免疫机理的水泥生产工艺故障智能诊断方法研究[D];华中科技大学;2011年
10 许昕;基于滤波技术和粒子群优化的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李华;热电厂能量利用与节能技术改造研究[D];山东科技大学;2010年
2 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
3 王晓换;基于粗糙集和神经网络的故障诊断虚拟系统的研究[D];郑州大学;2010年
4 阎明;蒸汽发生器故障预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王圣;朱法华;;火电厂空冷机组水耗及煤耗性能分析[J];环境科学与管理;2008年05期
2 钱伯章;;世界能源消费现状和可再生能源发展趋势(上)[J];节能与环保;2006年03期
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4 张炜;供热发电机组耗量特性模型研究[J];电力学报;2002年02期
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6 王佩璋;我国600MW火电机组直接空冷技术的开发研究[J];电力建设;2002年07期
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9 马义伟;;发电厂空冷技术的现状与进展[J];电力设备;2006年03期
10 孙立国;田亚钊;孙康明;;600MW直接空冷机组的防冻及解冻[J];电力设备;2007年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 牛建钢;基于褐煤掺烧的磨煤机防爆研究[D];华北电力大学;2011年
2 王法昌;玉米收获机定向输送装置的试验研究[D];河南科技大学;2009年
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7 张君;钼粉烧结材料药型罩高压扭转成形有限元模拟及实验研究[D];合肥工业大学;2009年
8 杨海生;直接空冷机组空冷岛运行优化的研究[D];华北电力大学(河北);2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 陈荣生;;凝汽器优化运行分析[J];科协论坛(下半月);2013年10期
2 国建刚;贾杰;田振宇;;直接空冷凝汽器进出口空气温度监测及优化设计[J];华电技术;2013年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 国建刚;贾杰;;直接空冷系统热工监测的优化设计[A];2012电站自动化信息化学术和技术交流会议论文集[C];2012年
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1 柴漫漫;基于SOA的石油管道能耗信息系统研究及应用[D];兰州理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林官明,叶文虎;防风网泄流区湍流的子波分析[J];北京大学学报(自然科学版);2003年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王世村;高耸结构风振响应和风振疲劳研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 郭江龙;供热机组热经济性在线监测的理论研究及系统实现[D];华北电力大学;2001年
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【相似文献】
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4 记者 靳淑琴;山西兆光发电有限公司二期工程竣工[N];山西经济日报;2009年
5 本报记者 井然 通讯员 张俊丽 张芳;追求卓越 创造无限[N];中国电力报;2009年
6 记者 江建恒;一场寒冰热血的“冬季攻势”[N];华北电力报;2009年
7 记者 周文廷;我市8个项目喜获自治区科技进步奖[N];巴彦淖尔日报(汉);2009年
8 解辉;新型空冷汽轮机组研制成功[N];中国矿业报;2003年
9 本报记者 曾平;让祖国天更蓝水更清[N];中国改革报;2005年
10 记者 武俊鹏;山西兆光发电有限公司二期工程竣工[N];山西日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 石维柱;直接空冷机组优化运行关键技术研究[D];华北电力大学(河北);2010年
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1 霍振英;直接空冷机组冷端特性研究[D];华北电力大学(河北);2010年
2 孙东海;直接空冷机组冷端参数优化[D];华北电力大学;2013年
3 张竞飞;准能矸电330MW直接空冷机组动态特性仿真研究[D];华北电力大学;2013年
4 李响;直接空冷机组冷端参数监测及优化研究[D];华北电力大学;2012年
5 仝孝忠;直接空冷机组提高运行真空的研究[D];华北电力大学(河北);2010年
6 尚星;云冈热电直接空冷机组运行经济性分析[D];华北电力大学(河北);2010年
7 赵静;直接空冷机组冷端热力特性仿真与节能研究[D];河北联合大学;2011年
8 郑庆宇;1OOOMW超超临界直接空冷机组冷端参数优化[D];华北电力大学;2012年
9 杨海生;直接空冷机组空冷岛运行优化的研究[D];华北电力大学(河北);2010年
10 张京卫;直接空冷机组喷雾增湿系统优化设计[D];华北电力大学;2012年
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