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1、B題:鍋爐的優(yōu)化運(yùn)行問題鍋爐是火力發(fā)電廠的關(guān)鍵設(shè)備之一,其效率直接影響電廠的經(jīng)濟(jì)性。在現(xiàn)代電站中,反映鍋爐運(yùn)行狀況好壞的主要性能指標(biāo)是鍋爐效率。按照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)的電站性能試驗(yàn)規(guī)程(GBPTC),電廠鍋爐采用反平衡計(jì)算鍋爐效率,即:,%(1)式中分別表示有效利用熱、排煙熱損失、化學(xué)不(或可燃?xì)怏w未)完全燃燒熱損失、機(jī)械(或固體)不完全燃燒熱損失、散熱損失和灰渣物理熱損失。促進(jìn)鍋爐節(jié)能降耗的重要手段之一是對(duì)鍋爐機(jī)組熱力系統(tǒng)進(jìn)行在線監(jiān)測與分析,進(jìn)而優(yōu)化其運(yùn)行參數(shù)。鍋爐的運(yùn)行是一個(gè)涉及化學(xué)反應(yīng)、傳熱傳質(zhì)的復(fù)雜過程,影響參數(shù)眾多,主要包括煤質(zhì)參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀
2、況和運(yùn)行環(huán)境等。目前,在國內(nèi)常常利用在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行偏差(或耗差)分析,來提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。但由于無法進(jìn)行煤質(zhì)和灰渣含碳量的在線分析,現(xiàn)在還做不到鍋爐效率的在線監(jiān)測,這給鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化帶來很大困難。在鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中,為使燃料燃盡,實(shí)際供給的空氣量總是要大于理論空氣量,超過的部分稱為過量空氣量,過量空氣系數(shù)是指實(shí)際空氣量與理論空氣量之比。過量空氣系數(shù)直接影響排煙熱損失、化學(xué)不(或可燃?xì)怏w未)完全燃燒熱損失、機(jī)械(或固體)不完全燃燒熱損失(如圖1)??梢?,當(dāng)爐膛出口過量空氣系數(shù)增加時(shí),先減少后增加,有一個(gè)最小值,與此最小值對(duì)應(yīng)的空氣系數(shù)稱為最佳過量空氣系數(shù)。以3
3、00MW鍋爐為例進(jìn)行分析(鍋爐參數(shù)見附錄1)。由于過量空氣系數(shù)對(duì)化學(xué)不完全燃燒熱損失影響較小,故可視為常數(shù)處理。附錄2給出了實(shí)測飛灰含碳量與過量空氣系數(shù)的關(guān)系。圖1過量空氣系數(shù)與熱損失的關(guān)系曲線請(qǐng)對(duì)以下問題進(jìn)行研究:1.確定鍋爐運(yùn)行的最佳過量空氣系數(shù);2.給出鍋爐效率與過量空氣系數(shù)的關(guān)系;3.研究鍋爐的運(yùn)行參數(shù)對(duì)鍋爐效率的影響;4.探討鍋爐的優(yōu)化運(yùn)行方法。附錄1:鍋爐運(yùn)行主要參數(shù)數(shù)值名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及數(shù)據(jù)結(jié)果碳含量%62.61%氫含量%3.62%硫含量%1.08%氧含量%7.21%氮含量%0.68%無機(jī)物水分%10.10%灰分%14.70%應(yīng)用基高位發(fā)熱量KJ
4、/kg25020機(jī)組負(fù)荷MW298245.3215.8192.3煙氣含氧量%實(shí)測數(shù)據(jù)平均值5.215.085.886.84主汽流量Dt/h實(shí)測數(shù)據(jù)平均值845.2681.6599.3547.8排煙溫度℃實(shí)測數(shù)據(jù)平均值137.76134.08126.21123.15過熱蒸汽壓力MPa16.9過熱蒸汽溫度℃541給水溫度℃279試驗(yàn)期間平均耗量Kg/h實(shí)測數(shù)據(jù)平均值過熱蒸汽量Kg/h實(shí)測數(shù)據(jù)平均值過熱蒸汽壓力(絕對(duì)壓力)Mpa實(shí)測數(shù)據(jù)平均值16.3過熱蒸汽溫度℃實(shí)測數(shù)據(jù)平均值539.3再熱蒸汽入口壓力(絕對(duì)壓力)Mpa實(shí)測數(shù)據(jù)平均值3.9再熱蒸汽入口溫度℃實(shí)測數(shù)據(jù)平均
5、值338.5再熱蒸汽入口流量Kg/h實(shí)測數(shù)據(jù)平均值再熱蒸汽出口壓力(絕對(duì)壓力)Mpa實(shí)測數(shù)據(jù)平均值3.7再熱蒸汽出口溫度℃實(shí)測數(shù)據(jù)平均值538.7再熱蒸汽出口流量Kg/h實(shí)測數(shù)據(jù)平均值再熱蒸汽減溫水壓力(絕對(duì)壓力)Mpa實(shí)測數(shù)據(jù)平均值7.7再熱蒸汽減溫水溫度℃實(shí)測數(shù)據(jù)平均值169.4再熱蒸汽減溫水流量Kg/h=-37284鍋爐給水壓力(絕對(duì)壓力)Mpa實(shí)測數(shù)據(jù)平均值18.4鍋爐給水溫度℃實(shí)測數(shù)據(jù)平均值276.4給水流量Kg/h實(shí)測數(shù)據(jù)平均值爐底灰渣可燃物%取樣分析值2爐底排渣率生產(chǎn)長和驗(yàn)收單位商定0.1空氣預(yù)熱器出口煙氣中二氧化碳含量%煙氣分析數(shù)據(jù)平均值13.05
6、環(huán)境溫度℃實(shí)測數(shù)據(jù)平均值20附錄2:實(shí)驗(yàn)得到爐膛出口飛灰含碳量與過量空氣系數(shù)數(shù)據(jù)1.11.151.21.251.31.351.41.451.5/%5.905.104.754.64.554.504.454.434.50A題:風(fēng)電功率波動(dòng)特性的分析——從一個(gè)風(fēng)電場入手東北電力大學(xué)微通電力系統(tǒng)研究室隨著資源環(huán)境約束的日趨嚴(yán)苛,以化石能源為主的能源發(fā)展模式必須根本轉(zhuǎn)變。近年來,可再生能源開發(fā)的熱潮遍及全球。我國已經(jīng)規(guī)劃了8個(gè)千萬kW級(jí)的大型風(fēng)電基地。截至2012年底,我國風(fēng)電裝機(jī)容量已超過7000萬kW,居世界第1位。預(yù)計(jì)2020年全國風(fēng)電裝機(jī)容量將超過2.0億kW。風(fēng)力
7、發(fā)電不消耗任何燃料,可謂清潔能源;風(fēng)力來源于大氣運(yùn)動(dòng),不會(huì)因?yàn)殚_發(fā)風(fēng)電而枯竭,是一種可再生能源。風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的功率主要與風(fēng)速有關(guān)。由于風(fēng)的不確定性、間歇性以及風(fēng)電場內(nèi)各機(jī)組間尾流的影響,使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)不能像常規(guī)發(fā)電機(jī)組那樣根據(jù)對(duì)電能的需求來確定發(fā)電。大規(guī)模風(fēng)電基地通常需接入電網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)風(fēng)電功率的傳輸與消納。風(fēng)電功率的隨機(jī)波動(dòng)被認(rèn)為是對(duì)電網(wǎng)帶來不利影響的主要因素。研究風(fēng)電功率的波動(dòng)特性,不論對(duì)改善風(fēng)電預(yù)測精度還是克服風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)的不利影響都有重要意義。風(fēng)電場通常有幾十臺(tái)、上百臺(tái)風(fēng)電機(jī)組。大型風(fēng)電基地由數(shù)十甚至上百個(gè)風(fēng)電場組成。因此,風(fēng)電功率的波動(dòng)有很強(qiáng)的時(shí)空差異性。
8、附件給出了