电厂蒸汽长距离供热的研究

论文摘要

随着经济的快速发展,各地热负荷增长迅速。工业生产对蒸汽需求越来越大,热负荷的增加势必给电厂带来可观的经济效益,但由于大部分工业企业与电厂之间相对距离较远,目前现有的国家规范对蒸汽供热距离的规定已经不能满足工业发展的要求。因此,如何在满足热用户用汽参数的同时,对电厂供热蒸汽初参数、流量、供热管径、管道保温厚度及管道布置方式等合理配置,使蒸汽介质的压损和温降控制在合理范围内,提高供热距离,这是目前电厂最关心和急待解决的问题。本文应用数值计算的方法对电厂供热蒸汽初参数、流量、供热管径、管道保温厚度及管道布置方式等进行优化计算和对比。首先模拟了不同管径和供热蒸汽初始参数下,蒸汽温度、压力随供热距离的变化情况并加以对比分析,然后利用管道内蒸汽流动时温度、压力随供热距离的变化关系曲线,拟合出三者之间的关系公式,并通过计算机编程计算出蒸汽供热的最远距离,最终得到蒸汽供热距离随初参数、流量、管径及保温等因素的变化规律,进而分析典型参数下蒸汽的供热距离能力。本文采用理论与实际相结合的方法,把理论研究成果应用于某电厂热网管道改造工程中。通过工程实例的验证,本文提出利用数值计算的方法对蒸汽长距离供热,尤其是典型参数下蒸汽最远供热距离的计算分析准确性高,可以解决目前蒸汽长距离供热中的技术问题,为电厂蒸汽长距离供热提供技术支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 国内外研究状况及存在的问题
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.2.3 存在的问题
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 长距离供热蒸汽热力性质及热损失分析
• 2.1 长距离供热过程中蒸汽的热力性质
• 2.2 蒸汽长距离供热过程中的热损失分析
• 2.2.1 多层保温蒸汽管道散热损失分析
• 2.2.2 不同敷设方式蒸汽管道散热损失分析
• 2.2.3 传热系数影响分析
• 2.2.4 蒸汽管道温降
• 2.2.5 保温材料选取
• 2.3 本章小结
• 第3章 蒸汽长距离供热的数值计算分析
• 3.1 计算流体力学简介
• 3.2 物理模型及网格划分
• 3.2.1 蒸汽管道物理模型
• 3.2.2 网格划分
• 3.3 控制方程
• 3.4 计算方法和边界条件
• 3.5 模拟结果及分析
• 3.5.1 不同管径下对应的压力、温度变化关系
• 3.5.2 不同初始参数下所对应的压力、温度变化关系
• 3.6 计算机辅助编程计算
• 3.6.1 根据压力、温度曲线拟合公式
• 3.6.2 计算机编程辅助设计
• 3.7 计算结果及分析
• 3.7.1 出口蒸汽流量与温度、压力的变化关系
• 3.7.2 蒸汽供热能力对比
• 3.8 本章小结
• 第4章 工程实例
• 4.1 工程背景
• 4.2 管道系统布置
• 4.2.1 供汽管道走向主要设计原则
• 4.2.2 供汽管道走向
• 4.2.3 供汽管道敷设方式
• 4.2.4 管道热补偿
• 4.3 水力计算
• 4.3.1 供热参数
• 4.3.2 水力计算说明
• 4.3.3 水力计算结果
• 4.4 结果对比分析
• 4.4.1 实际输送距离与蒸汽最远供热能力对比
• 4.4.2 实际温度、压力与模拟温度、压力对比情况
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文
• 致谢