近年来,我国风电、太阳能等可再生能源得到了较快的发展,由于,可再生能 源负荷随时间的不确定性,加重了电网调峰的负担。因此,使用燃煤发电机组进行 电网调节峰谷差来减轻电网负荷的变化成为近年来的重要话题。供热机组一般在冬 天采取热定电的方式,经济效益较高。而在其他季节,机组成为了纯凝气式 机组,由于目前国家煤电装机容量的过剩产能,不得不采用低负荷运行,这样使 得机组经济效益变差。因此,本文W300MW供热机组为例,用A肥YS商业软件来模 拟机组汽轮机转子两班制运行模式中的启动过程和停机过程,分析机姐最大应力的 分布和最大应力,计算其转子的寿命损耗,研究300MW供热机组在夏季配合风电、 太阳能进行调峰的可行性,提高供热机组的经济效益,减小电网峰谷差。 关键词:供热机组:启停;寿命损耗;电网调峰;有限元分析 I华北Ilijj人巧做|.学化论义 Abstract Inrecentyears,powergenerationofrenewableenergy,suchas,windpowerandsolar energyetc.isboomingrapidly.However,duetoanuncertaintyofelectricoutputloadfor suchl:heKnewableenergy,itisdifficulttoobtainthesaffeoperationofelectricitygrid. Therefbre,asuitablepeak-loadregulationpowersourcefbrcoa^firedpowerplantsto reducetheburdenonelectricitygridhasattractedgreatattentionrecently.Generally,'the lawhowmanygeneratedelectricityenergybasedonthermalload^isemployedbythermal powerunitsinwinterduetothehighereconomicbenefits,whiletheeconomicperformance ispoorerin0化erseasonas化eresultoflesspowerloadrateofelectricitygrid.Therefore, thetemperaUirefieldandthermalstressdistr化utionintheconditionoftwo-shift operatic打,suchas,startupandshutdown,for300MWsteamturbineHProtoraresimulated bymeansoffiniteelementmethod.Furthermore,1;helowcycleliffeexpendiUireof化eHP rotoriscalculabdandanalyzed.Thefeasibilityofcoordinatingwithwindpowerandsolar energyfor300MWheatunitstoconductpeakregulationisinvestigated,whichisimportant forincreasi打geconomicandreducing化epeakandoff-peakdifferenceofpowernetwork. Keywords:heatunits;startupandshutdown;lifeloss;peakregulationofpower network;finiteelement II华北屯A)、学顿I:学化报告 目录 摘要 I Abstract II 第1章绪论 1 1.1.概述 1 1.1.1.我国的调峰现状。 2 1.1.2.汽轮机应力及寿命的研究现状 3 第2章有限元基础及转子寿命损耗诊断方法 6 2.1.有限元基础 6 2.2.温度场计算模型 6 2.3.转子寿命诊断方法 7 2.3.1.影响低周疲劳的因素 8 2.3.2.低周疲劳寿命曲线 8 2.3.3.疲劳寿命损耗计算 10 ＊ 2.4.本章小结 11 第3章300MW供热机组启停过程热力特性分析 13 3.1.汽轮机本体概况 13 3.2.计算模型 14 3.3.边界条件的确定 16 3.4.温度场与应力场的计算与分析 16 3.4.1.冷态启动 17 3.4.2.温态启动 20 3.4.3.热态启动 23 3.4.4.极热态启动 % 3.5.寿命损耗分析 31 3.6.本章小结 32 第4章300MW供热机巧夏季调峰的可行性分析 34 4.1.两班制运行方式下的调峰可能性 34 4.1.1.设备基本情况 34 4.1.2.两班制远行的安伞性 35 4.1.3.两班击IJ运行的寿命巧':估 36 III华北化为人巧硕-|-'巧化论史 4.2.在AGC运行方式下机组调峰可行性 36 4.2丄温度模型 37 4.2.2.计算数据 38 4.2.3.Ansys模拟 39 4.2.4.寿命损耗分析 41 4.3.热备用调峰方式 42 4.4.本章小结 42 第5章总结与展望 ..44