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高背压供热机组运行特性分析与供热参数优化研究

杨昊泽  
【摘要】:高背压供热实现了能量的梯级利用,有效回收乏汽的能量,减少高品位蒸汽的抽取,在我国西北地区应用较多。但实际运行中,无论外界参数如何变化,机组的背压基本维持在34kPa左右。因此本文以某CZK300WM高背压供热机组为对象,分析机组运行特性,研究供热参数优化,为节能降耗运行提供参考。通过联立质量、能量平衡方程及运用矩阵分析法,得到供热机组的汽水分布方程,并以弗留格尔公式为理论依据对供热机组进行变工况计算。通过对比THA工况、额定抽汽工况和TRL工况结果,发电功率和热耗率的计算绝对误差不超过1.5%。然后分析背压和一次热网供回水温度变化对机组性能的影响。机组背压增大,在相同主蒸汽流量下,用来做功的蒸汽份额减少,导致机组的发电功率随之下降;反之,随着机组背压的减小,机组的发电功率增大。通过分析历史数据,以一次热网供水温度70℃为界限,将供热季分为纯乏汽供热和乏汽-抽汽联合供热两个阶段。无论在哪个阶段,热网水回水温度越低,更多的乏汽抽汽量能够参与到供热中,燃料的利用率也就越高;在满足发电负荷的前提下,热网水供水温度越高,回收的乏汽抽汽量越大,机组对外的供热负荷也越大,机组的供热性能也就越好。最后将供热机组热力模型与热用户、热网相结合,运用遗传算法,以总热效率为优化目标函数,对整个供热系统的运行参数进行优化。本文主要是对一、二次热网水运行温度的优化,并给出了不同室外环境温度下供热运行温度的优化结果。随着室外环境温度的升高,一、二次热网水的运行温度均呈下降趋势,且二次热网水下降幅度低于一次热网水幅度;一、二次热网水供回水温差逐渐减少。


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