復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)與直接空冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性比較分析

《復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)與直接空冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性比較分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)與直接空冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性比較分析　　【摘要】通過對(duì)復(fù)合循環(huán)空氣冷卻系統(tǒng)工作原理的分析，在系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)、耗功量與性能指標(biāo)的分析基礎(chǔ)上得出機(jī)組汽輪機(jī)最佳真空。結(jié)合算例中機(jī)組所在地區(qū)的氣候條件，從理論上對(duì)復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)與算例中選擇的蒙東600MW直接空冷系統(tǒng)的做經(jīng)濟(jì)性比較。綜合分析復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性收益，進(jìn)一步證實(shí)復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)的可行性，對(duì)空冷系統(tǒng)的研究和工程應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。【關(guān)鍵詞】發(fā)電功率增量；環(huán)境溫度；變工況；最佳真空前言近年來提出的復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)具有直冷系統(tǒng)的節(jié)水率，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)接近于濕冷機(jī)組的真空。由于

2、復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)真空不受外界環(huán)境與機(jī)組工況的約束，在系統(tǒng)設(shè)備配合下真空是可以人為大范圍調(diào)節(jié)的，這就相對(duì)于直接空冷系統(tǒng)大大的增強(qiáng)了環(huán)境適應(yīng)能力且很好的解決了“高溫難滿發(fā)”的難題[1]。本文以蒙東地區(qū)600MW直接空冷機(jī)組為例，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件在經(jīng)濟(jì)性上與復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)做詳細(xì)的比較。1復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)與直冷系統(tǒng)比較6如圖1、2中給出了直接空冷系統(tǒng)與復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)的主要設(shè)備圖。復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)[2]其相對(duì)于直接空冷系統(tǒng)是在空冷散熱器與汽輪機(jī)凝汽器之間插入了由氨汽輪機(jī)與壓縮機(jī)并聯(lián)而成的系統(tǒng)，其運(yùn)行方式主要取決于機(jī)組負(fù)荷與

3、外界的環(huán)境溫度。通過氨汽輪機(jī)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)低溫時(shí)段排汽潛熱的利用，通過壓縮機(jī)的運(yùn)行保證機(jī)組的高溫滿發(fā)與提高設(shè)備的利用率。2算例的氣候條件與系統(tǒng)真空的選取由于復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)與直冷系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行功率與外界環(huán)境溫度有直接的關(guān)系，對(duì)系統(tǒng)做經(jīng)濟(jì)性的分析需結(jié)合機(jī)組的氣候分布做計(jì)算。算例中氣候條件分布采用典型年氣溫―小時(shí)分布如圖3所示，結(jié)合機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷變化，本文采用滿負(fù)荷加權(quán)小時(shí)數(shù)，全年加權(quán)小時(shí)數(shù)為5500h。復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)在不同的外界環(huán)境溫度與負(fù)荷下，最佳真空的計(jì)算中選取采用了系統(tǒng)功率的增益函數(shù)[3]：（1）式中，Pst―系統(tǒng)相對(duì)于直接

4、空冷真空變化的發(fā)電功率增量，kW；Pat―復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)低溫時(shí)段潛熱利用氨汽輪機(jī)發(fā)電功率，kW；Pac―高溫時(shí)段壓縮機(jī)耗功率，kW；Pap―氨泵的功率，kW。在機(jī)組負(fù)荷與環(huán)境溫度為定量時(shí)，不同真空值對(duì)應(yīng)有不同的增益函數(shù)Y值，其中Y為最大值時(shí)對(duì)于的真空值為系統(tǒng)的運(yùn)行最佳真空，計(jì)算結(jié)果如圖4所示。63空冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性比較預(yù)測(cè)分析根據(jù)上述計(jì)算的復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)的最佳真空結(jié)果，在系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行假定系統(tǒng)始終按照最佳真空方式運(yùn)行，通過計(jì)算來分析其高溫時(shí)段與低溫時(shí)段的產(chǎn)耗功相比較于直接空冷系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。計(jì)算以機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行為例，結(jié)合不同溫度分

5、布的加權(quán)小時(shí)數(shù)可以得出每一溫度點(diǎn)對(duì)于的功量：Qst（低溫時(shí)段Qst，1和高溫時(shí)段Qst，2的和）、Qat、Qac、Qap，可定量的對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性做出分析。3.1低溫時(shí)段系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性比較由圖4可知在低于-2℃時(shí)，最佳真空為4kPa（在最佳真空的計(jì)算中，真空取值從機(jī)組設(shè)計(jì)的極限背壓4kPa開始取值），算例中直接空冷系統(tǒng)額定背壓為15kPa。復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)相對(duì)于直接空冷系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性收益[4]有兩部分：（1）由于背壓的降低汽輪機(jī)發(fā)電增量Qst，1定義為復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)內(nèi)收益；（2）對(duì)低溫潛熱利用的氨汽輪機(jī)的發(fā)電功率Qat定義為復(fù)合循環(huán)空冷

6、系統(tǒng)的外收益。算例中溫度低于-2℃的加權(quán)小時(shí)數(shù)為2409.7h，機(jī)組由于真空的變化汽輪機(jī)發(fā)電功率增量為10129kW，由此可得到復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)在低溫時(shí)段機(jī)組內(nèi)收益為：Qst，1=101292409.7=2.44108kW?h（2）結(jié)合氨汽輪機(jī)功率與溫度―小時(shí)分布情況可以得到系統(tǒng)的外收益如圖5所示。低溫時(shí)段氨氣輪機(jī)累計(jì)產(chǎn)電量為：6Qat==9.78×108kW?h（3）按算例中直接空冷機(jī)組的額定工況計(jì)算，可以得出直接空冷系統(tǒng)全年的發(fā)電量為3.33×1010kW.h，由此可得：（2.44108+9.78×108）/3.33×101

7、0=3.67%，可以看出復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)中的氨汽輪機(jī)內(nèi)收益與汽輪機(jī)組發(fā)電外收益對(duì)電站整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性有一個(gè)很大的提高。3.2高溫時(shí)段系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的比較復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)在滿負(fù)荷時(shí)，由圖4可知當(dāng)外界溫度大于-2℃時(shí)為最佳真空運(yùn)行方式的高溫時(shí)段，系統(tǒng)由氨汽輪機(jī)轉(zhuǎn)換為壓縮機(jī)的運(yùn)行。隨著環(huán)境溫度的升高，系統(tǒng)的最佳真空也增大，當(dāng)環(huán)境溫度為13℃最佳真空值是10.5kPa時(shí)，系統(tǒng)相對(duì)于算例中直接空冷系統(tǒng)的收益為零，即此時(shí)壓縮機(jī)的功率等于系統(tǒng)相對(duì)于直冷系統(tǒng)由于背壓下降汽輪機(jī)功率的增量。當(dāng)環(huán)境溫度大于13℃時(shí)，采用最佳真空運(yùn)行方式由于壓縮機(jī)的功量的增

8、加與最佳真空的變大，復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)負(fù)收益階段。結(jié)合圖4中的給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算負(fù)收益階段復(fù)合循環(huán)空冷系統(tǒng)壓縮機(jī)小時(shí)累計(jì)耗功量如圖6所示。高溫時(shí)段壓縮機(jī)耗功Qac結(jié)合對(duì)應(yīng)小時(shí)數(shù)計(jì)算結(jié)果：6高溫時(shí)段系統(tǒng)采取最佳真空方式運(yùn)行與直接空冷系統(tǒng)汽輪機(jī)發(fā)電功率增量計(jì)