基于热力学第二定律的火电厂热力系统节能研究

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1、分类号TK263密级公开单位代号10256学号ys1210121030硕士学位论文DissertationforMaster’sDegree基于热力学第二定律的火电厂热力系统节能研究学位申请人：赵兴杰指导教师：杨俊保教授学科专业：动力工程及工程热物理热能工程学位类别：工学硕士所属院系：能源与机械工程学院2015年5月分类号TK263密级公开单位代号10256学号ys1210121030上海电力学院硕士学位论文基于热力学第二定律的火电厂热力系统节能研究学位申请人：赵兴杰指导教师：杨俊保教授学科专业：动力工程及工程热物理热能工程学位类别：工学硕士论文定稿日期：2015

2、年5月上海电力学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海电力学院学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海电力学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入

3、有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月摘要基于热力学第二定律的火电厂热力系统节能研究摘要本文以某1000MW超超临界二次再热机组和国内大量在建投运的1000MW超超临界机组为研究对象，以基于热力学第二定律基础的㶲分析方法和单耗分析理论为依托，对整个机组热力系统进行了分析和研究；根据火电机组热力系统的结构特点和各设备物质传递和能量传递与转换关系将整个热力系统划分为锅炉系统、汽轮机系统、凝汽器系统、

4、回热系统和管道系统等单元环节，并建立同时适用于二次再热机组和常规一次再热机组的热力系统的㶲分析和单耗分析的通用计算模型。在此基础上，分别对1000MW中间二次再热和1000MW一次再热机组进行㶲分析和单耗分析指标计算，得出它们的㶲损，效率和能耗在各单元的分布情况，并通过对比和分析得出机组能量损失的原因和各个单元的节能潜力及相应的降耗措施，为机组热力系统节能潜力的挖掘和主要单元及参数的优化提供依据。本文还通过对机组的能耗计算结果的对比与分析以及与热力学第一定律方法计算结果的比较，客观的评价了基于热力学第二定律的分析方法的先进性与可靠性。另外，在回热系统㶲损矩阵方程基

5、础上，根据微分理论对回热系统小参量扰动对机组能耗的影响进行了定量计算。最后根据1000MW二次再热机组机组结构的特点，考虑到相较于常规机组二次再热机组汽水参数特别是给水压力明显提高，提出对机组原有的给水一次升压进行结构优化，将原有的一次升压改为除氧器后和省煤器前两次升压，并且对给水泵小汽机汽源的选择进行优化，并得出了相应的结果，结果显示，在不考虑抽汽参数对变化小汽机效率的影响的前提下改变原有抽汽源能够进一步降低机组的煤耗。关键词:热力学第二定律,二次再热机组,节能,㶲分析模型,优化ABSTRACTSTUDYONENERGYSAVINGOFPOWERPLANTTHE

6、RMODYNAMICSYSTEMBASEDONTHESECONDLAWOFTHERMODYNAMICSABSTRACTInthispaper,a1000MWDoubleReheatPowerUnitanda1000MWUltraSupercriticalUnitwhichiswidelyundercommissionandoperationinChinaaretakenastherecearchobjects.Andwetaketheexergyanalysisandspecificconsumptionanalysistheoryasanalysismethod

7、s,thesetwoanalysismethodsarebasedonTheSecondLawofThermodynamics.Afteratheoreticanalysisoftheapplicationofanalysismethodinthepowerplantthermodynamicsystem,thewholethermalsystemisdividedintoseveralpartsaccordingtothestructurecharacteristicofunitandthetransitiverelationofrefrigerantanden

8、ergye