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《华北电力大学(北京)》 2011年
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耦合热泵供暖的电厂冷端系统优化

宰相  
【摘要】:电厂冷端系统冷却水中的热量由于品位低,一般都作为废热而排放到环境中去,既是对热量的一种浪费,又对生态环境造成了污染。如果利用热泵从冷却水中提取热量对居民供暖,不仅能够提高能源的利用率,还能降低电厂对环境的排放,实现节能减排和供暖的双重作用。本文主要研究内容为电厂耦合热泵供暖后电厂冷端系统的优化运行。文中首先对热泵供暖系统和电厂冷端系统的特点进行了分析,针对不同冷却方式下电厂耦合热泵供暖的方式设计了具体方案。对电厂耦合热泵供暖后其冷端系统的特点进行了定性分析,确定了凝汽器入口温度和循环倍率为冷端系统调节的两个基本参数,这两个参数的调节对电厂发电和热泵供暖有着相反的作用,存在着一个使发电和供暖收益之和最大的最优参数。根据电厂和生产厂家提供的资料,建立了热泵和电厂冷端系统包括汽轮机末级、凝汽器(单、双压)、变频循环水泵的数学模型,将电厂获得最大经济收益设为目标函数,以凝汽器入口温度和循环倍率的可调范围为约束条件,建立了供暖系统的优化模型,并选择了求解方法。本文以离心压缩式热泵和国产600MW机组为研究对象,应用已建立的数学模型对其进行了优化计算,得出了理论最优参数并分析了不同供暖面积下最优参数的变化规律以及两个参数对系统收益的影响,对实际运行时冷端系统能否达到最优参数进行了分析,并对实际运行时最优参数的选择确定了基本原则,对开式冷却下环境水温过低的问题设计了解决方案并进行了优化计算。在此基础上对机组部分负荷工况下冷端系统的优化进行了优化计算,对其变化规律进行了分析。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM621

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