基于等效降的火电厂热力系统状态方程

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1、第25卷第6期电力科学与工程Vo1．25，No．6582009年6月ElectricPowerScienceandEngineeringJun．，2009基于等效火用降的火电厂热力系统火用状态方程韩中合，闰丽涛(华北电力大学控制科学与工程学院，河北保定071003)摘要：首次提出等效土I甘降法的概念，并利用这一概念结钿一y一确E阵建立了热力系统主系统太厝状态方程．该方法为热力系统的娴分析提供了一种全新的思路，可直接计算热力系统热功转换娴效率，具有与常规炯分析方法相比概念清晰，易于理解，适合计算机程序化等特点，为实际系统定量炯分析奠定

2、了一定的基础。以某N300-16．7／537／537．6再热机组为例，验证了土f日状态方程与常规丈f日平衡法计算结果是一致的．关键词：等效丈甩降法；热力系统；娴状态方程中图分类号：TK212文献标识码：A0引言1抽汽等效烟降概念的提出Ⅲ目前的大甩分析方法主要是对每个研究对象列出对于抽汽回热系统，某级回热抽汽减少或某小丈甩平衡方程并建立jI甩损分布通用矩阵方程，从而达流量进入某加热器“排挤”抽汽量，诸如此类原因到评价热力系统娴性能的目的。但是在实际电厂中使某级加热器抽汽产生变化(一般是抽汽量减少)。采用太用方法的分析还很少见，其中原因

3、之一是大甩分如果认为此变化很小而不致引起加热器及热力系统析概念及理论比较抽象，不易理解。为了使炯分析参数的变化，那么便可基于等效焓降理论引入放热为实际指导提供基础，有必要结合广为企业所接受J：甩效率来求取某段抽汽量变化时对整个系统炯效率的第一定律焓分析法去研究丈J甘分析理论。的影响。等效焓降法是基于热力学的热功转换原理，考为便于分析，定义抽汽的等效烟降，其在抽汽虑到设备质量、热力系统结构和参数特点，经过严减少的情况下表示1kg排挤抽汽作功的增加值：密的理论推演，导出几个热力分析参量等效焓降及在抽汽量增加时，则表示作功的减少值；用符号

4、局抽汽效率等，用于研究热功转换及能量利用程度的来表示。一种方法。它既可以用于热力系统的整体计算，也而排挤1kg抽汽所获得的作功历与需加入的可以用于热力系统的局部定量分析。本文首次提出抽汽丈用之比称为抽汽炯效率，即：等效娴降法的概念，同时也提出两个重要参量：抽Eq,l—q—汽等效太甩降和抽汽炯效率；并将g一)，一f矩阵形式和,s等效克用降理论相结合建立了热力系统主系统炯状态1．1非再热机组抽汽的的计算通式方程，包括汽水分布炯状态方程，功率方程和循环从靠近凝汽器侧开始，研究各级抽汽等效炯降。史甩升方程。此方法摒弃了常规炯分析方法理论抽象

5、计算公式的规律是：从排挤1kg抽汽的娴降(白一)的缺陷，概念更加清晰，容易理解，适合计算机程中减去某些固定成分，可归纳为下列通式”：序化，为实际热力系统的定量丈用分析和其他各项史用j一1经济指标的计算奠定了一定的基础。历=(一eo)一∑争(2)收稿日期：2009-03—01．作者简介：韩中合(1964一)，男，华北电力大学能源与动力工程学院教授第6期韩中合，等基于等效太甩降的火电厂热力系统太lB状态方程59式中取y．，或者视加热器换热形式而定。如果为汇集式加热器，则，均以代之；如尉为2热力系统大甩状态方程疏水放流式加热器，则顺着凝结

6、水或给水来流方向以上直到(包括)汇集式加热器用代热力系统分析的状态方程法，是在常规计算方替，而顺着凝结水或给水来流方向在汇集式法的基础上，伴随着计算机技术的发展而逐渐发展加热器以上无论是汇集式或疏水放流式加热器，起来。它对常规计算方法进行了改进，更适宜计算则一律以r

7、，代替A，。，．为加热暑戛，后更低压力抽汽机编程。矩阵作为一个非常重要的数学工具，在工口脚码。根据抽汽等效娴降推演，并考虑辅助程技术中有着广泛的应用，特别是对于一个复杂的成分的作功损耗，可以得到1kg新蒸汽的等效系统，用矩阵法来解决其计算、分析和优化等问丈J日降：题，更

8、能体现出其操作便捷、计算准确、规律性Z强、便于计算机编程等突出优点。E=(eo一)一∑一∑，r(3)2．1主系统汽水分布方程J=1在用大甩方法进行热力系统计算时，可以把繁多式中确系统全部辅助成份的作功损失，是指除的热力参数整理为三类：其一是给水在加热器中的了回热加热以外的一切附加成份，是包括门杆漏大甩升，以表示；其二是蒸汽在加热器中的支甩降，汽、轴封漏汽、给水泵功损、加热器的损失等的代用g表示；其三是疏水在加热器中的太甩升，用'表数和。示。同样，加热器的类型不同，其，，也各不1．2再热机组抽汽的历的计算通式相同。再热热段到凝汽器之间

9、的任何排挤抽汽都不经对疏水放流式加热器U-4](如图1)：过再热器，不涉及再热问题，因而其抽汽等效大甩降ej—edj1的计算与非再热机组相同。从再热冷段到新蒸汽之E町-l】一}(6)间的任何排挤抽汽都将流经再热器吸热。这时排挤Tei=