660mw超超临界机组热力系统变工况经济性分析

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1、2013年第l2期节能(总第375期)ENERGYCoNSERVATION660MW超超临界机组热力系统变工况经济性分析蒋凌峰，房林铁，张红方(1．国网河南省电力公司电力科学研究院，河南郑州450000；2．国网新源宝泉抽水蓄能有限公司，河南新乡453636)摘要：由火电厂热力系统的通用汽水分布矩阵q一一f方程，推导出火电厂热力系统的汽水分布向量；并对火电厂的热力系统的通用火甩分布矩阵e一方程进行扩展，推导出通用火电厂热力系统的火甩损和烟效率分布矩阵，为评价火电厂热力系统的经济性提供有力依据。针对上海汽轮机厂引进西

2、门子技术的N660—25／600／600超超临界机组进行变工况分析，分析该热力系统的经济性。关键词：热力系统；加热器；火用损扩展矩阵中图分类号：TK212文献标识码：A文章编号：1004—7948(2013)12—0019—06doi：103969／j．issn．1004—7948．2013．12．005引言元炯损失因素提供依据。1质量单元的矩阵方程建立目前，随着能源的日益紧张，对电力生产过程污染物排放要求更加严格，为了提高火电机组的发1．1炯平衡原理及炯效率，]电效率，减少在电力生产过程中的排放物；各科研炯平衡原

3、理是指在能量传递过程中，系统的炯机构开展了大量对火电热力系统的热经济性的理减少量恒等于系统的妣增量。对于一个热力系统论与试验研究。其中，热经济性分析可分为两类：的炯平衡方程式为：一是根据热力学第一定律分析法即能分析法；二是E1=E2+，T+AE(1)热力学第二定律分析法包括媚分析法和熵分析法。式中：E1一输入系统的炯；其中，能分析法的特点是：概念清晰、易于理解、使一输出系统的炯；用方便等，但该方法不能衡量能量品质；其主要分，T一系统的炯损失；析法为：热平衡法、等效热降法等。以热力学第二△一系统炯的变化量。定律为基础

4、的炯分析法，兼顾了能量的“量”和对于稳定流动的系统，系统炯的变化量为零，“质”两方面属性，揭示了系统装置中炯损失的大由热力学第二定律的炯平衡方程，忽略流进出系统小和影响因素⋯。的流体宏观动能和位能的变化，则稳定流动系统的炯平衡方程为：为了评价火电机组热力系统在运行中的火甩损E1=E2+T(2)分布，本文以炯平衡原理和汽水分布矩阵为基础，以加热单元为研究对象，通过对各加热单元进行质目的炯效率。是指达到目的所得到的炯与付出代价所消耗的炯的比值。回热系统加热器装置量平衡和炯平衡分析，建立加热单元的炯平衡方的目的炯效率为：

5、程，经过严谨的数学推导，得到火电机组热力系统炯损扩展矩阵，衡量热力设备的炯损失的大小以及ELu一，rhx影响因素。并以上海汽轮机厂引进西门子机组的式中：一冷流体流入加热器的炯；超超临界N660—25／600／600火电机组八级回热系统为例，对热力系统进行分析研究，推导出该回一冷流体流出加热器的炯；热系统的炯损扩展矩阵。并对该热力系统各加热E：一热流体流人加热器的炯；器的娴损和炯效率进行计算，为评价影响各加热单EHu一热流体流出加热器的炯。节能2013年第12期一20一ENERGYCONSERVAT【ON(总第375

6、期)1．2质量单元“加热器”分类qn一1kg辅汽在加热单元放热焓，kJ／kg；为了全面细致地分析火电热力系统各加热器Y一1疏水在加热单元放热焓，kJ／kg；的运行效率，故将热力系统中的加热器划分为几个一1kg给水(凝结水)在加热单元焓升，kJ／kg；“加热单元”，并充分考虑进出加热器的各种辅助△r一1辅助水加热单元中焓升，kJ／kg；能量流(汽、水、热量和功)，特将热力系统的加热Aq～1给水(凝结水)获得的功或热，kJ／kg；器划分为表面式“加热单元”和汇集式“加热单元”矩阵A、A和A中的元素与热力系统结构有两类。

7、并规定流人“加热单元”的给水(凝结水)流关，对，l级加热单元的系统，A、A和A是nxn阶量为lkg时，就称为“质量加热单元”。定义为表下三角方阵，矩阵A和A中元素当i级不接受面式和汇集式“加热单元”如图1、图2所示。-『级疏水时，Y=。所以，单元抽汽系数d：A(丁～△q—Ad一Afdf)。1．4质量单元的炯损矩阵对热力系统的加热器进行炯分析通常采用的方法是先对各个加热器列炯平衡方程⋯，求出该加热器的炯效率和炯损，计算出的炯效率和炯损等指标能准确体现设备的完善程度和利用程度。本文L⋯⋯一_JL_⋯⋯⋯_J以循环函数思

8、想为依据，建立了汽水分布矩阵方程NO．f和炯平衡矩阵方程，并建立了两个方程之间的联图1表面式加热单元系，全面考虑主系统和辅助系统的影响，建立通用的炯损扩展矩阵，便于对炯经济指标进行计算。此方法结合了热力学第一定律、第二定律，对火电厂热力系统进行娴分析的定量计算。火电机组热力系统炯分布矩阵方程J：E+Efdf+Ed+△E—U=，(5)++●●U．1：：图2汇集