电厂热力系统分析方法概述

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1、电厂热力系统分析方法概述【摘　　要】本文主要介绍了国内现有的几种典型的热力系统分析方法及在该领域的发展过程，评价了这几种较典型的热经济性分析方法的优缺点。　　【关键字】热力系统；分析方法；热经济性　　1.前沿　　热力系统热经济性分析是电厂节能降耗的理论分析的基础，它既是电厂热力系统设计、改造的理论依据，又是热力设备经济运行在线分析、监测的实用技术，其分析和研究具有十分重要的理论和现实意义。　　2.热力系统热经济性分析方法的概况　　电厂热力系统热经济性分析方法大都建立在热力学第一和第二定律的基础上，种类较多，广泛的应用于实际生产领域。分析方法分为两类：一类是以手工计算为主，评价其他分析方法的精确

2、性通常以此方法作为校验基准，经常为减少繁重的计算而对实际热力系统做近似处理，工作量小，但却以牺牲一定的精确性为代价；另一类是以计算机计算为主，大多采用矩阵形式，属于并联解法。　　3.热力系统分析法的认识和分析　　3.1常规热平衡法。常规热平衡法是随着热力发电工程的出现而采用的最基本的热力系统分析方法，是一种单纯的汽水流量平衡和能量平衡方法，是发电厂设计、热力系统分析、汽轮机设计最基本的方法。它以单个的加热器为研究对象计算出各级加热器抽汽系数，并利用系统的功率方程和吸热量方程最终求得系统的热经济指标。该方法概念清晰、计算精确度高，但由于其在定量分析计算中工作量很大，特别是当热系统较复杂或者是进行

3、热力系统不同方案比较时，直接应用该方法会非常繁琐。　　3.2循环函数法。循环函数法首次用循环不可逆性来定性分析、用循环函数式来定量计算蒸汽循环的经济性，既简化了热力系统整体计算，又解决了辅助用汽水的单项热经济指标。它用串联解法先对整个热力系统进行计算，得到回热抽汽量和循环效率，然后把热力系统分为回热循环和辅助循环的相互叠加。该方法采用“单元”为基本模块计算，非常符合计算机模块化计算的要求，并将矩阵思想引入单元的计算，简化了使用者对概念的理解。但是循环函数法在推导中认为不可逆损失只有汽轮机末级的排汽，忽略了末级单元内加热器疏水入冷凝器所带来冷源损失等，故该方法具有一定的近似性。　　3.3等效热降

4、法。等效热降是基于热力学的热功转换原理，考虑到设备的质量、热力系统结构和参数的特点，经过严密的数学推导，求出几个热力分析参量Hj和ηj等，以新蒸汽流量不变，循环的初终参数不变和汽态线不变为前提，以等效热降Hj来分析热力系统的热经济性。该方法既可以用于整体的热力系统计算，也可以用于热力系统局部定量分析。节省大量的繁杂计算，同时该方法局部运算的热工概念清晰，与一般热力学分析完全一致，易于理解，基本满足了现场分析需要。　　3.4矩阵分析法。矩阵分析是联立各级回热加热器的热平衡方程式，通过求解一组包含各级抽汽量的线性方程组完成对热力系统的计算。矩阵结构与热力系统结构一一对应，矩阵中知阵元素数值与热力系

5、统中相关热力参数一一对应。当热力系统结构或参数发生改变时，只需调整矩阵的结构和矩阵元素数值即可，使系统的计算通用性更佳，非常适合于编制通用计算程序。　　3.5自由路径法。自由路径法是建立在热力系统中虚拟化流动基础之上，包括辅助流量进出热力系统的位置，沿其流动的路径可以任意移动。为保证热力系统热经济性不变，在流量移动前和移动后所扫过的加热器上需增加相应量的外热量，只要符合虚拟流动的规则，辅助流量在热力系统中的流动路径是任意的。该方法可以在热力系统中任意流动组成封闭的循环，沿着任意封闭循环都可以对辅助流量进行热经济计算，而且能够计算该流量对整个热力系统热耗量的影响，使计算工作得到简化，对热力系统的

6、分析更容易，也可以根据虚拟变换后的X络结构设计新的模块化方法。　　3.6X络力学方法。X络力学方法基于线性无源系统普遍理论的非平衡态热力学理论，主要根据一套相互作用的已知参数的实际物理过程的或是假定参数的虚拟物理过程推断其动态行为。X络热力学所建立的电X络模型必须时刻伴随着热力学第一定律和第二定律的约束条件，从而保证了模型的精确性，而且它以矩阵形式进行处理的电X络模型，方便计算机程序化求解。因此，X络热力学方法顺应了目前热力系统分析精确性与通用性兼顾的目标【摘　　要】本文主要介绍了国内现有的几种典型的热力系统分析方法及在该领域的发展过程，评价了这几种较典型的热经济性分析方法的优缺点。　　【关键

7、字】热力系统；分析方法；热经济性　　1.前沿　　热力系统热经济性分析是电厂节能降耗的理论分析的基础，它既是电厂热力系统设计、改造的理论依据，又是热力设备经济运行在线分析、监测的实用技术，其分析和研究具有十分重要的理论和现实意义。　　2.热力系统热经济性分析方法的概况　　电厂热力系统热经济性分析方法大都建立在热力学第一和第二定律的基础上，种类较多，广泛的应用于实际生产领域。分析方法分为两类：一类是以