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摘 要

日新月异的国内电力市场导致发电厂对完善的电厂监测系统要求不断提高。国内电厂正需要一种能够实时监测电厂热经济指标波动的程序，以供电厂工作人员参考，来保证电厂一直工作在较优的状况下。

本文针对N300-16.65/537/537型双缸双排汽机组结构及蒸汽参数，旨在设计能对该机组进行热力计算，结果输出并进行热力指标分析的程序。本文首先通过热矩阵法与常规热平衡并联解法，对该热力系统进行数学建模，将复杂的结构参数，蒸汽参数转化为矩阵元素。接着，通过python编程，将程序划分为五个独立的子类，实现了蒸汽参数的查询，各级抽汽参数的计算，热经济指标的运算以及最后的结果输出和分析。

在分析环节，本文运用了能损分析法，针对电厂煤耗问题，讨论了各经济指标变化，例如锅炉效率，汽机绝对电效率等对煤耗的影响。并且最后以图象的形式表现电厂煤耗，热耗及供电效率随电厂负荷变化的趋势。

关键词：热电厂；经济指标；热矩阵法；python；能损分析法

Calculation and Analysis of Economic indicators of Heating System in Thermal Power Plant

03013426 Dai Ling

Supervised by Wang Mingchun

Abstract：

These years, the demand for perfect steam parameter monitoring systems of thermal power plant is getting urgent. At present, domestic power plants are in need of kind of program which can monitor the thermal economic indicators timely. Therefore, the staff can refer to the statistics given by the program to ensure the plant is working in the best condition.

In this paper, N300/16.65/537/537 is the object of study. This paper focuses on the steam and structure parameters of this thermal unit and introduce a program which can perform thermal calculation, output the result in tabular form and analyze the economic indicators. First, in this paper, matrix method and conventional thermal equilibrium parallel method are applied to simplify the complex computational process. Then through programming, the calculation is converted into five independent subclasses of a program, to achieve the query of steam parameters, extraction parameters at all levels, the operation of thermal economic indicators and the final output and analysis of the results.

This paper applies the energy loss analysis method, and discusses the influence of the changes of economic indicators, especially the efficiency of boiler and steam turbine on the coal consumption. Finally, this paper will show the trend of changes of power consumption rate, coal consumption rate and power supply efficiency in form of image.

Key words: heating systems; economic indicators; thermal matrix method; python; energy loss analysis method

目录

目录 3

第一章 绪论 6

§ 1.1 课题的背景及意义 6

§ 1.2 国内外发展现状 6

§ 1.3 本文的主要内容 7

第二章 热力系统分析方法，经济性评价及指标 7

§2.1 引言 7

§2.2 热力系统组成 7

§2.2.1 原则性热力系统 7

§2.2.2 全面性热力系统 8

§2.3 热力系统常用分析方法 8

§2.3.1 常规热平衡法 8

§2.3.2 循环函数法 8

§2.3.1 等效热降法 9

§2.3.1 热矩阵法 9

§2.4 热经济性评价体系及指标 9

§2.4.1 热量法及可用能法 9

§2.4.2 热经济指标及其表达公式 10

第三章 基于热平衡矩阵法计算模型 11

§3.1引言 11

§3.2基于引进型300MW亚临界热力系统计算模型建立 12

§3.2.1 加热器参数优化讨论 12

§3.2.2 主蒸汽矩阵模型建立 14

§3.2.3 加热器散热修正 15

§3.2.4 辅助汽水矩阵模型 16

§3.3 本章小结 18

第四章 基于300MW热力系统热经济性指标运算python软件开发 18

§4.1引言 18

§4.2基于IAPWS-IF97公式python软件程序设计 19

§4.2.1 IAPWS-IF97通用计算模型 19

§4.2.2 程序内容与结构开发 20

§4.2.3 程序结果输出 23

§4.3 本章小结 24

第五章 基于300MW热力系统热力计算程序的热经济指标

分析 25

§5.1引言 25

§5.2能损分析法 25

§5.3 满载下各参数对煤耗影响趋势讨论 26

§5.3.1厂用电率,锅炉效率,绝对电效率以及发电效率对煤耗的影响 26

§5.3.2数据分析及讨论 27

§5.4不同载荷下全厂供电效率,热耗率与煤耗率变化趋势分析 28

§5.4.1变负荷状态下全厂供电经济指标变化趋势 28

§5.3.2趋势分析及讨论 30

§5.5本章小结 30

第六章 结论及展望 31

致谢 32

参考文献 33

第一章 绪论

1.1课题背景及意义

近几年，中国经济的飞速发展导致了社会用电需求急剧增加，这也间接导致了国内电力产业的繁荣期。而高参数，高自动化，更加优异的热力系统监控管理是现代大容量机组的特征。但是，热电厂的热经济性仍需改善。在当下的电力产业中，企业效益是众多发电厂商的首要追求，而对于整个社会，可持续发展才是首要选择。因此，如何能做到清洁，高效地发电，如何节约更多的能源是如今热力发电厂负责人的首要目标。而对热经济性指标深度挖掘分析是做到提高发电效益与提高电厂发电潜力的一个重要途径。

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