首钢京唐海水淡化热电联产控制系统研究与应用

发布时间：2020-11-06 05:48

　　 热电联产是一种卓有成效的系统节能手段,能大幅度提高能源综合利用率。与其他电厂不同,首钢京唐公司热电联产装置直接将海水淡化与汽轮机排汽口相连接,两者高度相关。海水淡化利用低品质汽轮机负压排汽,极大的降低了海水淡化生产成本。汽轮发电机组是在保证抽汽量的前提下再调整发电量,随着抽汽、发电负荷的变化,汽轮机不可能一直保持在经济负荷下运行,因此,研究当抽汽量、用电量变化时如何调节汽轮机发电、抽汽负荷具有重要意义,本文做的主要工作如下：首先,对首钢京唐公司海水淡化热电联产系统结构和工艺过程进行了较为深入的研究,分析了首钢京唐公司热电联产系统组成单元即蒸汽系统、发电系统和海水淡化系统。针对蒸汽系统水位控制,分析了锅炉虚假水位的产生对锅炉的影响,利用串级三冲量汽包水位调节系统,实现了锅炉给水的自动调节；对海水淡化控制系统进行了较为深入的分析与设计。针对海水淡化热电联产系统控制难点问题,给出了海水淡化与热电联产控制策略,对汽轮机排气精度控制、汽轮机与海水淡化的高效连接及可靠隔绝技术及海水淡化装置的适应性技术进行了较为深入的分析和研究,形成了热—电—水三联产模式。为了降低能耗,提高效益,基于现场实际运行数据,利用最小二乘方法对热电联产负荷分配优化进行了较深入的研究。给出了机组的特性方程,通过线性回归求解优化模型；在满足生产过程电能和热能需求的前提下,利用最小二乘法对热电联产负荷分配进行了优化,使热电联产系统的蒸汽消耗达到最小。理论分析和仿真结果表明了热电联产负荷分配优化方法的可行性。实际系统运行结果表明,海水淡化热电联产系统的运行,使企业能耗降低、效益提高。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：P747;TM611
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 国内外能源现状及节能的重要性
        1.1.1 国内外能源现状
        1.1.2 节能的重要性
    1.2 低温多效海水淡化热电联产技术研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 首钢京唐海水淡化热电联产系统组成
    2.1 海水淡化热电联产系统组成
    2.2 蒸汽系统
        2.2.1 给水系统
        2.2.2 水蒸汽系统
        2.2.3 烟系统
        2.2.4 风系统
        2.2.5 给水除氧系统
        2.2.6 排污系统
    2.3 发电系统
    2.4 海水淡化系统
        2.4.1 低温多效蒸馏海水淡化工作原理
        2.4.2 海水淡化的蒸汽流程
        2.4.3 海水流程
        2.4.4 蒸馏水流程
        2.4.5 浓盐水流程
        2.4.6 药剂添加
    2.5 海水淡化热电联产系统控制难点
    2.6 本章小结
第3章 海水淡化与热电联产控制系统
    3.1 蒸汽系统水位控制
        3.1.1 给水控制的必要性
        3.1.2 给水控制的难点
        3.1.3 影响水位变化的主要因素
        3.1.4 水位调节系统简介
        3.1.5 解决方案
        3.1.6 系统硬件设计
        3.1.7 系统软件设计
    3.2 海水淡化技术控制系统
        3.2.1 海水淡化主体的控制系统硬件组成
        3.2.2 海水淡化主体的控制系统软件组成
    3.3 海水淡化与热电联产控制技术研究
        3.3.1 发电机组与海水淡化联合控制研究
        3.3.2 汽轮机排汽精确控制技术
        3.3.3 汽轮机与海水淡化的高效连接及可靠隔绝技术
        3.3.4 海水淡化装置的适应性技术
    3.4 本章小结
第4章 热电负荷分配优化
    4.1 机组特性分析
        4.1.1 凝汽式汽轮机的特性方程
        4.1.2 背压汽轮机的特性方程
        4.1.3 调节抽气式汽轮机的特性方程
    4.2 机组特性曲线的拟合
        4.2.1 数据来源
        4.2.2 最小二乘法拟合曲线原理
        4.2.3 分段直线拟合的程序框图
        4.2.4 运行数据与结果
    4.3 机组负荷分配优化算法研究
    4.4 热电负荷分配优化结果分析
        4.4.1 求解线性规划的Matlab解法
        4.4.2 优化结果分析
    4.5 本章小结
第5章 海水淡化热电联产系统运行效果分析
    5.1 系统运行
    5.2 运行效果分析
    5.3 经济性与节能效果分析
        5.3.1 经济性研究
        5.3.2 节能性
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢

【参考文献】

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本文编号：2872736