汽轮发电系统的建模与运行优化的研究开题报告
2020-05-02 17:11:48
1. 研究目的与意义(文献综述)
一,汽轮发电系统的工作原理及火电厂工艺流程
火力发电厂是电力工业的主要支柱。目前世界上大多数国家的电力工业中, 火电约占总发电量的70% 左右。汽轮机和发电机是火力发电厂三大主要设备的两大主机,单机功率劳动大、效率高、运行平稳、使用寿命长。蒸汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式原动机, 其能量转换方式是先将高温高压蒸汽具有的热能通过固定的喷嘴叶栅转换为蒸汽的动能, 再通过转动的动叶叶栅转换为机械功, 该机械功推动发电机转换成电能。为保证汽轮机安全经济运行和适应外界负荷变化, 配有控制、保护装置以及有关的辅助设备, 总称为汽轮机设备。它与锅炉共同组成蒸汽动力装置。由于汽轮机的单机功率大、效率高、成本低, 几乎是毫无例外地应用于火力发电厂和核能发电厂作为推动发电机的原动机。
一般来讲, 大型汽轮机设计为同轴、多缸结构。即锅炉送来的高压高温蒸汽在高压缸的多级喷嘴和动叶叶栅逐级膨胀作功, 大致压力降低到2 .0~4 .0mpa, 蒸汽再返回锅炉的再热器加热到与过热蒸汽相同的温度, 再热蒸汽返回到汽轮机的中压缸, 中压缸汽轮机也是多级结构。膨胀到压力很低, 体积膨胀很大, 以致动叶叶栅长度达到极限应力时, 蒸汽再分流到汽轮机低压缸, 继续膨胀, 直到排入凝汽器。汽轮机每隔几级就有一定数量的蒸汽抽出, 送到回热加热系统去加热给水。
2. 研究的基本内容与方案
(1)在查阅大量文献的基础上,对已有机炉设备的模型进行分析和研究,从整体模型的角度统一考虑,选择合适的数学模型。
(2)利用matlab与c混合编程将各设备或子系统数学模型转化为实用的simulink模块形式,建立汽轮发电机组模块库。通过编写s1b1ocks系统函数将汽轮发电机组模块库加载为simulink模块库。
(3)针对具体容量的汽轮发电机组,应用上述simulink模块库建立了相应的仿真模型,并在不同负荷工况下,加入扰动进行仿真研究,寻找汽轮发电系统最佳运行方案。
3. 研究计划与安排
第1~3周 查阅文献;分析题目研究现状,学习基本理论;
第4周 阅读文献、撰写开题报告,英文文献翻译;
第5周 学习了解汽轮发电系统的工作原理,确定技术方案及措施;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 吕崇德等著. 大型火电机组系统仿真与建模[m]. 清华大学出版社, 2002
[2] 胡念苏主编. 汽轮机设备及其系统[m]. 中国电力出版社, 2006
[3] 孙为民 杨巧云. 电厂汽轮机[m]. 中国电力出版社, 2010