等效焓降课件.pdf

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1、西安热力系统经济性诊断理论基础交通大学能西安交通大学能源与动力工程学院动学院严俊杰电厂热2009年10月能系第10章热力系统经济性诊断西理论基础安交通10110.1概述大10.2等效热降的基本原理学能10.3热力系统经济性诊断的基本法则动10.4应用等效热降进行经济性诊断的条件学10.5热力系统节能诊断举例院10.6供热机组热力系统节能诊断方法电厂热能系能源与动力工程学院10110.1概述∑火电机组经济性诊断的目的V火电机组经济性诊断就是确定其主、辅机及热力系统运行参数和运行方式的经济性；定性分析运行方式、运行参数是否合理；定量分析运行参数标准值及偏离标准值对机组经济性指标的影响

2、大小，以及各种运行方式、系统不合理的节能潜力大小。∑经济性诊断的方法（全部是基于热力学第一定律）V小指标分析法（不考虑负荷、环境、热力系统结构）V热偏差分析法(考虑负荷)V矩阵分析法（考虑负荷、环境、热力系统结构，但定量计算分析比较烦琐、容易出错）V循环函数法（考虑负荷、环境、热力系统结构，但定量计算分析比较烦琐）V等效热降理论（考虑负荷、环境、热力系统结构，计算简捷、快速、概念清晰，融合了热力学第一、第二定律的特点）V“循环函数法”和“等效热降法”已成为目前我国火电机组经济型诊断的两种主要方法严俊杰能源与动力工程学院10110.1概述∑等效热降首先由前苏联学者库兹涅佐夫在60年

3、代后期提出，并在70年代逐步完善、成熟，后经西安交通大学拓展而形成了完完体整的理论体系系∑等效热降属于能量转化中的热平衡法，但是摒弃了常规计算的缺点，不需要全盘重新计算就能诊断系统变化的经济性，即用简捷的局部运算代替整个系统的繁杂计算∑等效热降主要用来分析蒸汽动力装置和热力系统的经济性。在火电厂的设计和运行中，用以论证方案的技术经济性，探讨热力系统和设备中各种因素的影响以及局部变动后的经济效益，是热力工程和热力系统优化设计的有力工具。∑本章主要对等效热降理论的基本原理进行介绍严俊杰能源与动力工程学院10.2等效热降的基本原理∑抽汽等效热降的概念抽汽等效热降是指排挤1kg加热器抽汽

4、返回汽轮机后的真实作功大小如图10.1所示，假设一个纯热量q进入№3加热器中因而使疏水在№2加热器的放热量减少γ=−tts231减少的热量应当由№2加热器抽汽来补偿γ2α=23−q2№1加热器中抽汽应增加α=()1−ατ/q13−−2311№3加热器排挤1kg抽汽返回汽轮机的真实作功等于Hhh=()()()−−αhh−−αhh−33nnn2−321−31图10.1机组热力系统严俊杰能源与动力工程学院10.2等效热降的基本原理∑抽汽等效热降的概念»抽汽效率排挤1kg加热器抽汽，需要加入的热量为与排挤1kg抽汽获得的功之比Hjη=jqj抽汽效率反映任意抽汽能级j处热变功的程度，和该能

5、级以下（由于加入热量引起）的一切作功变化严俊杰能源与动力工程学院10210.2等效热降的基本原理∑抽汽等效热降的计算如图10.2，等效热降：j−1ArHhhjj=−−()n∑Hrr=1qr式中：A──取τ或者γrrτrr──加热器j后更低压力抽汽口脚码。如果№j为汇集式加热器，则A=τrr如果№j为疏水放流式加热器，则从j以下直到（包括）汇集式加热器γr=Ar而在汇集加热器以下，无论是汇集式或疏水放流式加热器，则一律τr=Ar各抽汽等效热降算出后，可得抽汽效率：Hjη=jq图10.2机组局部系统j严俊杰能源与动力工程学院10210.2等效热降的基本原理∑新蒸汽等效热降新蒸汽等效热

6、降实际上就是1kg新蒸汽的实际作功，因此新蒸汽的等效热降为：zHrHM=(hh0−n)−∑τrr=1qr扣除附加成分的作功损失称为新蒸汽的净等效热降，可表示为：zHrH=−hh0nr−∑τ−∑∏r=1qr式中:∑∏──轴封漏汽及利用、加热器散热、抽气器耗汽和泵功耗能等辅助成分的作功损失的总和汽轮机的装置效率，即实际循环效率可按新蒸汽等效热降与加入热量求得，即Hη=iQ式中：Q──加入热力循环的热量[kJ/k][kJ/kg]严俊杰能源与动力工程学院10310.3热力系统经济性诊断的基本法则∑纯热量进出系统的定量诊断法则»内部热量出入系统图10310.3为给水泵的示意图。由于τb是纯

7、热量进入系统，并利用在ηj能级上，b因而按等效热降概念，新蒸汽等效热降的增量为：∆H=τ⋅ηbj故泵功焓升热量回收使装置热经济性的变化为：τ∆Hbδη=×100iHH+∆№j№j-1图10.3给水泵焓升示意图内部纯热量出系统时：∆Hδηη=−×100iH−∆H严俊杰能源与动力工程学院10310.3热力系统经济性诊断的基本法则∑纯热量进出系统的定量诊断法则»外部热量进入系统新蒸汽等效热降的增量：∆Hq=wj⋅η№j№j-1图10.4外部热量进入系统装置效率相对提高：H′H−ηηii