【摘 要】
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在能源短缺、环境污染、温室效应等诸多挑战的背景下,通过优化联合循环电厂设计方案及提升配置,从而提高联合循环电厂效率迫在眉睫。燃气轮机具有启动速度快、热效率高、污染小、调峰能力相对于燃煤机组强等特点,因此,燃气轮机得到广泛应用与推广。然而燃气轮机对环境条件要求比较严格以及燃气-蒸汽联合循环机组由于频繁参与电网的调峰,常常处于部分负荷工况运行状态,随着燃气轮机负荷的降低,其热效率相应降低,因此对于联合
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在能源短缺、环境污染、温室效应等诸多挑战的背景下,通过优化联合循环电厂设计方案及提升配置,从而提高联合循环电厂效率迫在眉睫。燃气轮机具有启动速度快、热效率高、污染小、调峰能力相对于燃煤机组强等特点,因此,燃气轮机得到广泛应用与推广。然而燃气轮机对环境条件要求比较严格以及燃气-蒸汽联合循环机组由于频繁参与电网的调峰,常常处于部分负荷工况运行状态,随着燃气轮机负荷的降低,其热效率相应降低,因此对于联合循环全工况(设计工况以及变工况)性能的研究对于机组的热经济性非常重要。燃气-蒸汽联合循环电厂效率高、环保、且能够灵活运行得到快速的发展。本文以沙特扎瓦尔电厂GT5000燃气蒸汽联合循环电厂为对象,对该联合循环电厂进行设计、优化和对比实验,提高发电效率和热利用效率。通过理论分析的方法,对燃气-蒸汽联合循环发电原理进行简介。对系统配套设备如燃气轮机、蒸汽轮机、燃烧透平、余热锅炉、压气机、燃烧室等配套设备进行功能上和特点上的分析。通过设计计算的方法,对扎瓦尔电厂燃气轮机、蒸汽轮机和余热锅炉等主要设备进行选型;对水-蒸汽循环系统进行设计计算,其中对循环水和冷凝水-蒸汽管路进行工艺流程设计。并对给水系统、高-中-低压蒸汽系统进行管道设计计算。为保证凝结水循环,通过压降损失计算,确定了凝结水循环最小资用压力。另外本着节能降耗原则,对电厂的空调冷却系统进行了设计。对扎瓦尔电厂进行了循环优化,包括压气机水洗工艺优化、电厂水平衡系统优化、控制方面优化;设计和优化完成后,对电厂进行运行试验,验证改燃气-蒸汽联合循环在冷启动、热启动和温启动工况下载荷爬升及运转情况;并对比优化前后电厂的发电效率和影响因素进行对比实验研究,得出最佳运行工况点,对电厂后续节能高效运行提供数据参考。
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