基于熱經濟學的大型汽輪機系統(tǒng)性能分析及優(yōu)化.pdf

1、為了實現(xiàn)我國社會與經濟的可持續(xù)發(fā)展，結合我國大型汽輪機熱力系統(tǒng)的特點，開展機組的性能分析、評價以及優(yōu)化運行研究，可以提高機組能源利用率，減少煤煙型污染物排放，具有理論意義和實際應用價值。論文以大唐某電廠600MW汽輪機熱力系統(tǒng)為研究對象，展開熱經濟學結構理論建模及計算方法改進、汽輪機熱力系統(tǒng)特性模擬與預測算法、熱經濟學指標的變工況響應規(guī)律分析、汽輪機熱力系統(tǒng)主要運行參數(shù)聯(lián)合優(yōu)化等相關專題研究。本文研究成果可以為發(fā)電廠的經濟運行提供理論依

2、據(jù)。
　　本文主要的研究工作和研究成果如下:
　　1、提出一種改進的熱力系統(tǒng)單位產品(炯)成本與熱經濟學成本的建模方法。主要的改進是兩個方面，一是提出了構建虛擬組元以及確定各類虛擬組元與相關熱力設備部件連接關系的原則，為規(guī)范編制生產結構圖提供了依據(jù)。二是簡化了采用鏈式微分法則推導單位產品(炯)成本與熱經濟學成本的建模方法，提出基于生產結構圖中各組元輸入與輸出關系分類建模的法則，可以有效避免高維模型的推導誤差。
　　2、

3、提出一種改進的汽輪機熱力系統(tǒng)熱經濟學指標計算方法。該方法基于生產結構圖層級分布構造出一種迭代邏輯，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特性模擬與預測模型相匹配。
　　3、建立了一種包含汽輪機、凝汽器和加熱器在內的汽輪機特性模擬與預測的算法。構造了內外三層的迭代循環(huán)邏輯，最內層嵌套了凝汽器特性模型，可以同步迭代計算排汽流量、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下汽輪機的變工況特性響應，也為汽輪機主汽壓力與排汽壓力聯(lián)合優(yōu)化奠定了基礎。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汽輪機熱力系統(tǒng)，從以下三方面分析了熱力系統(tǒng)內的各組元熱經濟學指標的分布特點。一是額定工況(100％THA)下熱力系統(tǒng)內各組元的單位產品(炯)成本與熱經濟學成本分布規(guī)律;二是外部不可控因素等三類擾動下各組元單位熱經濟學指標的變工況響應規(guī)律，三

5、是研究了燃料價格變化對各組元熱經濟學指標的影響，為火電機組的性能評價提供了新途徑。
　　5、提出了汽輪機主汽壓力與排汽壓力的聯(lián)合優(yōu)化方法。該方法采用熱經濟學成本為優(yōu)化目標，結合汽輪機熱力系統(tǒng)特性模擬與預測算法，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。對比結果還表明，主汽