1、毕业设计开题报告热能与动力工程安庆电厂 1000MW 机组热力系统节能分析毕业设计的内容和意义 本课题为 1000级别的超超临界火力发电机组热力系统的节能分析，综合利用常规热平衡法和等效热降法对上汽 1000MW 热力系统的经济性进行计算分析；具体应用等效热降法进行局部的定量分析 ，如进行运行小指标分析计算、主蒸汽喷水减温分析、再热蒸汽喷水减温分析、热力系统优化、分析轴封回收利用系统的能量回收率评价等，以综合计算评估该热力系统的经济性，并发现并提出提高经济性的方法措施。我国是世界上主要的煤炭生产大国和消费大国之一，以煤炭为主要一次能源，而电力工业是煤炭的主要用户。在我国的电力工业结构中，燃煤机
2、组占了 75%左右，发电量占 80%以上。新增装机中火电比例达到 88.2%。但随着社会的发展与资源的逐渐枯竭，对燃煤机组提出了越来越高的要求。一方面要求提高效率，节约燃料；另一方面，要求减少 CO 2及其它有害物质的排放量，保护环境，促进全社会的和谐健康发展。 这样的环境和形势，就更加迫切的要求我们发展更为高效、节能、环保、经济性高的高参数、大容量的火电机组超超临界临界火电机组。以 1000机组为代表的超超临界机组有着常规小机组无可比拟的优势，具有更高的效率。然而我国发展超临界机组，其时间己晚于发达国家 30-40 年，我们有条件、也有必要站在较高的起点上，采用世界先进技术和成熟经验，充分利
3、用当今世界上材料工业的最新成果，同时对超临界机组进行分析优化，使超临界机组的节能效果发挥到最大效益。 国外大量超临界机组运行资料表明，超临界机组的经济性是明显的。随着国民经济的发展，对电力需求也越来越大。1000MW 超临界机组正在成为我国电网中的主力机组，但是我国的超临界机组在设计、运行等方面的水平较国外先进水平还有一定差距，因此，需要对 1000MW 超临界机组热力系统进行系统的分析、研究和优化，找出其节能的潜力，为超临界机组的节能指明方向，使之真正发挥出超临界机组的优越性。文献综述超超临界技术的发展至今已有近 50 年的历史，其发展过经过了 20 世纪 50 年代的起始阶段、80 年代的
4、优化阶段以及新技术的发展阶段和 90 年代的技术成熟阶段，20 世纪 90 年代以来，由于环保及节约能源的需要，超超临界机组的发展又进入到一个新的阶段。根据文献1介绍，我国的超超临界机组是在常规超临界机组的基础上发展起来的，国内研究机构根据我国实际情况，综合考虑、广泛论证，最终提出我国研制开发的超超临界机组选用 2528MPa/600的参数，一次再热。国内各大动力制造企业相机也相继引进了国外成熟的超超临界技术，目前均已具备百万千瓦等级超超临界机组的制造能力，因为超超临界机组具有效率高、经济性好、污染小、运行自动化程度高等优点，能够很好的解决节约能源和环保清洁这两大问题，但是在节能的大环境下，依
5、然有很多提高 1000MW 大型机组经济性的必要。在此基础之上，本次课题对安庆电厂 1000MW 超超临界机组的热力系统进行节能分析，机组选用上汽超超临界 1000MW 热力系统。课题所涉及的主要是机组的热经济性分析，是通过对热力系统进行分析计算并寻求改进措施，从而提高电厂的热效率。因此，仔细深入地研究节能理论和技术，研究热力系统分析的先进方法是具有重大而深远的意义的。尤其是我国进入新世纪，加速电力工业管理体制从计划经济向市场经济转轨的进程，今后电厂将以其生产成本低廉从而造成低电价而在竞争中取胜，无疑是至关重要的。现在火力发电厂节能工作的内容包括设计施工、运行管理、技术改造以及采用高参数机组等
6、多个方面。一般来说, 前面三个方面对于火力发电厂的节能降耗具有十分重要和现实的意义。从节能的对象和采用的措施来看 2, 可归纳为两个方面:一是针对锅炉汽轮机和主要辅机, 旨在提高主机的热效率、降低辅机的电耗,达到节能的目的;二是针对热力系统, 着眼于优化和完善热力系统及其设备, 改善运行操作方式, 提高运行效率, 以实现节能目标。评价一个火电机组热经济性的主要指标就是煤耗率，即生产单位电能所耗费的标煤量。通过对影响煤耗率的各项损失的精密定量定性分析，我们可以发现其他一些造成机组效率降低的原因，并根据这些原因找到相应的解决优化途径，以达到节能的目的 3。能损分析方法，通过计算操作值和设计值差异以
7、及该值对煤炭消耗影响，可以更准确的分析能源消耗和运行参数 4，发掘运行优化的措施。进入火电机组的能量可以被分为有用的部分和无用的部分，据此可精确计算机组效率。发电机生产的电是电厂的有用能量，而生产的每一部分造成的能损是无用能量，其中包括可控损失和不可控损失，他们对应可控能损和不可控能损 5。参数导致的可控能损有主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、再热蒸汽压力、给水温度、过热器减温水量、再热器减温水量、运行方式、凝汽器端差、排烟温度，氧量、飞灰含碳量等。 参数造成的不可控能损有给水焓升，加热器端差，冷凝器和漏风率等。优化运行可以减少能损和维护，这取决于各参数的变化、负荷条件和操作者的水平，这些
8、可以在实际操作中加以调整。然而，设备维修将产生不可控能能损，这取决于环境、设计水平，制造差异、设备运行变化，难以调整损失 6。明确这些损失，可以从运行角度调整运行方式，提高机组的运行效率。火电机组热力系统定量分析是火电机组经济性研究的重要组成部分和进行汽轮机组经济性分析的又一种具体有效的手段。最早的火电机组热力系统计算方法是“常规热平衡法 7”，这是热力系统计算的经典和常用方法，此方法的特点是计算可靠，但计算过程繁琐，速度慢，在热力系统的局部变化经济性定量分析时需进行热力系统全面计算，计算工作量大在 60 年代后期，苏联学者库兹涅佐夫首先提出了“等效焓降法” 8，70 年代传入我国后，经西安交
9、通大学林万超教授的研究，得到了扩展。使其成为一种新的热功理论得以创造和完善。等效热降法既可用于一整体热力系统计算,又可用于热力系统的局部定量分析。最主要的优点是抛弃常规热平衡计算的缺点, 无需全部重新计算便能查明系统变化的经济性, 即可用局部运算替代整个热力系统的复杂计算, 为运行中火电厂节能降耗的计算提供简便实用的方法。特别是变热量法分析再热机组热力系统的经济性更加直观易懂。现在，等效焓降法以其快速简捷的特点已成为火电厂热力系统局部定量分析的主要工具 9。通过以上方法对 1000MW 超超临界机组的热经济性进行分析，观察所有造成热经济性下降的原因并寻求解决措施。对于现有 1000MW 超超临
10、界机组我们可从以下几方面提高机组的热经济性 10,如凝结水系统由于釆用阀门节流调节,机组调峰运行时,必然造成电能的大量浪费,在负荷低于 520MW 时实施单凝结水粟运行、520MW以上保持两台变频凝结水栗运行,大幅减少凝结水再循环流量和节流损失;另外锅炉优化吹灰试验、降低锅炉澄含碳量、可旋转式暖风器、正压直吹式低速磨煤机启停不投油、冬季单循栗运行方式等均可以进行应用,在保证安全的前提下优化机组的技术指标。由于超超临界百万机组的蒸汽参数高、辅机容量大,节能降耗技术的应用与亚临界机组有较大区别,只有结合超超临界百万级组的实际情况制定针对性的改造和运行方式优化,才能取得良好的效果。相信在对 1000
11、MW 热力系统的分析计算，我们可以不断优化机组的运行，不断提高机组效率，提高资源的利用率，使能源充分转化为可用能源。参考文献 ： 1 毛雪平等， 超超临界机组汽轮机发展状况 J. 现代电力. 2005,22（1）；2 程历军，孙玮，现代火力发电厂节能方法及途径分析 ，J 华北电力大学；3 周强泰等，锅炉原理M ，中国电力出版社，2009；4 王振华，能损分析的应用和管理C ； 5 杨旭豪，能损分析在技能管理中的应用J 节水与发电设备出版；6 Liu Kairui, Yang Junbao，Based on Energy loss analysis theory to analysis oper
12、ation parameter and coal consumption of 300MW power plant，JSHANGHAI UNIVERCITY OF ELECTRIC POWER, Shanghai, 200090,China ；7 郑体宽. 热力发电厂M . 北京: 水利电力出版社, 1995； 8 林万超. 火电厂热力系统节能理论M. 西安: 西安交通大学出版社, 1994；9 薛玉兰，用等效热降法分析 1000 M W 机组热力系统节能潜力J 10 林福海,超超临界 1000MW 机组节能降耗技术的应用研究D研究内容运行小指标分析计算；主蒸汽喷水减温分析；再热蒸汽喷水减温分
13、析；热力系统优化；分析轴封回收利用系统的能量回收率评价。研究计划第 1-3 周：了解课题要求、内容及收资、写开题报告等第 4-5 周：熟悉热力系统，用简捷计算法进行热力系统计算，计算经济指标；第 6-8 周：学习等效热降法第 9-11 周：应用等效热降法进行局部定量分析：运行小指标分析计算； 主蒸汽喷水减温分析；再热蒸汽喷水减温分析；热力系统优化分析轴封回收利用系统的能量回收率评价。 第 12 周：提出提高热力系统系统经济运行建议第 13 周：撰写论文和完成初稿；第 14 周：修改论文和定稿；第 15 周：准备答辩。特色与创新1.采用热平衡法和等效热降法对上汽超超临界 1000MW 热力系统经济性计算；2.应用等效热降法进行局部定量分析；3.分析并提出提高机组热经济性的方法与措施；指导教师意 见指导教师签名：年 月 日 教研室意见 系部意见主任签名：年 月 日教学主任签名：年 月 日附：与课题内容相关的外文资料翻译不少于 2000 字，参考文献不少于 10 种。
