供热管网蒸汽输配过程质能平衡研究及损耗组成分析

蒸汽供热是我国工业用能的重要组成部分,但目前热电厂和热力公司对蒸汽供热管网管控水平参差不齐。通过构建供热管网蒸汽输配过程模型和建立质能平衡方程,可以对输配过程损耗进行计算和分析。结果表明:蒸汽输配过程中管损由疏水质量损失和蒸汽质量损失2部分组成;管网散热损失、蒸汽过热热量、用户消耗过热热量是疏水质量损失的主要影响因素;蒸汽质量损失可由管损和疏水质量损失推算。损耗组成分析能够对蒸汽供热管网运行情况进行诊断和评价,提供优化运行策略,指导蒸汽管网经济运行;同时还提供了 一种蒸汽管网泄漏的监控方法,有利于提高管网安全运行水平。     

供热管网中蒸汽过热度对管损的影响

过热度是影响供热蒸汽管内工质质量损失的主要因素。针对某燃气蒸汽联合循环发电机组供热管网工质质量损失大的现象,进行现场试验,在运行数据基础上,分析了蒸汽在管道内流动其过热度发生变化内在原因以及影响因素。蒸汽过热度不仅影响蒸汽在管道的凝结状况,而且对蒸汽流量的计量准确性也产生很大影响。分析蒸汽过热度可为降低供热管网质量损失、规划管网建设、制定合理营销策略提供理论基础和指导方向。     

虚拟仪器技术在小型工业汽轮机组热力参数测试中的应用

针对某厂小型汽轮机运行经济性差的问题,基于虚拟仪器串口通信,开发研制了小型汽轮机热工状况监测系统,同时就系统的硬件组成与软件设计、软件设计中LabWindows/CVI串口编程的关键问题进行了讨论。现场运行情况表明,采用虚拟仪器技术开发的该系统具有模块化、可重用性高、稳定可靠的特点。系统实现了对先期3台6MW汽轮机主要热力参数的采集、查询、历史趋势图和火用效率显示等,并为提高机组的热经济性、优化运行提供了有力手段。     

太阳能-地热能混合式发电系统的性能评价EI北大核心CSCD

混合式发电系统是可再生能源高效利用的主要技术,能流的匹配特性是提高系统发电稳定性和效率的关键。围绕西藏当雄地区的太阳能和地热能资源特征,提出太阳能加热地热水产生高压蒸汽协同地热饱和蒸汽驱动汽轮机发电,而低温地热水驱动有机朗肯循环的混合式发电系统。构建了系统的热力学模型,分析了设计工况下系统的热力性能,探究了地热水温度、流量和太阳能辐射强度(direct normal irradiance,DNI)对系统性能的影响。提出系统全工况运行策略,探讨系统在典型日不同时段的热力性能表现。结果表明:系统的净输出功率和热效率随DNI的增加而上升,但是系统(火用)效率下降。设计工况系统的热效率为14.66%;系统(火用)效率为27.52%,太阳能集热器(火用)损失达45.4%。夏季和秋季典型日储热时段,高、低压汽轮机载荷因子分别高于0.94和0.95。当系统仅由地热能驱动时,热效率降低至12.08%。该研究可为太阳能与地热能混合式发电系统的设计和运行提供参考。     

基于IAP WS-IF97的管内阻力件能量损失计算模型与分析

热电厂蒸汽管网普遍存在管道阻力件引起的能量损失。为了准确计算蒸汽流经阻力件产生的可用能损耗,提出了蒸汽管网系统能量计量的新观点,即通过IAPWSIF97的蒸汽状态方程,推导出阻力发生过程的熵方程,得到可用能损失计算模型。校验分析结果表明,用该模型计算蒸汽流经阻力件的能量损失,较传统方法方便、准确。     

蒸汽管网及其测量系统的运行分析

同一工业供热管网供给不同类型的工业热用户的用热，对检测其参数和计量用的热工仪表提出了较高的要求，本文介绍我公司蒸汽管网热工仪表的情况并对热网运行情况进行总结和分析，提出了技术改进方案。     

基于IAPWSIF97的管内阻力件能量损失计算模型与分析

热电厂蒸汽管网普遍存在管道阻力件引起的能量损失。为了准确计算蒸汽流经阻力件产生的可用能损耗，提出了蒸汽管网系统能量计量的新观点，即通过IAPWS—IF97的蒸汽状态方程，推导出阻力发生过程的熵方程，得到可用能损失计算模型。校验分析结果表明，用该模型计算蒸汽流经阻力件的能量损失，较传统方法方便、准确。     

TO树脂蒸汽管网保温防腐上的应用

主要介绍了青岛热电集团有限公司第二热力公司在蒸汽管网保温防腐上应用TO树脂的实例,介绍TO树脂在蒸汽管网保温防腐上降低蒸汽网损率、提高运行经济效益和保证安全运行等应用的实践与理论技术分析。     

再热-抽汽回热-内回热结合的有机朗肯循环热力性能分析

为了提高有机朗肯循环(ORC)的热效率,提出了再热、抽汽回热和内回热3种方式相结合的新型有机朗肯循环系统(新型系统),以有机工质R245fa为研究对象,分析了新型系统热效率和火用损失与循环再热蒸汽压力和汽轮机抽汽压力的关系,并将新型系统在最佳再热蒸汽压力条件下的热力性能分别与单一再热ORC、内回热ORC、抽汽回热ORC、抽汽-内回热ORC系统进行计算比较。结果表明:随着汽轮机抽汽压力的提高,新型系统热效率逐渐增大,但增大趋势趋于平缓,其最佳再热蒸汽压力为1.4 MPa;新型系统为最优系统,其热效率达到18.86%,远高于同参数单一再热ORC和内回热ORC,分别比抽汽回热ORC和抽汽-内回热ORC的系统热效率高2.63%和1.51%。     

新型燃气－氨水蒸汽功冷联供联合循环

基于能的梯级利用原理及氨水工质系统的能量利用特性,将产功与制冷有机结合,提出一种由燃气轮机循环和氨水工质功冷联供循环组成的新型燃气-氨水蒸汽功冷联供联合循环。在系统能量输入及主要参数相同的前提下,将新循环与由常规燃气-蒸汽联合循环和氨吸收式制冷循环组成的功冷联供联合循环进行模拟计算比较,发现新循环的功、冷输出均有增加,热效率和火用效率分别相对提高了6.3%和1.9%。通过火用平衡分析,揭示了新循环的系统性能提高的主要原因在于加热、排烟过程火用损失的大幅减小,证明采用氨水作为底循环工质是将常规燃气-蒸汽联合循环发展为功冷联供循环,提高系统性能的有效措施。     

热电厂供热蒸汽管道㶲效率分析

为了评价长距离输送蒸汽管道的能效水平,提出了采用㶲效率作为管道能效计算的一个重要衡量指标,并建立了管道内蒸汽一维流动模型,对某长度为2 km的蒸汽管道的热效率及㶲效率进行了计算。计算结果表明,在蒸汽流量不变时,随着管道直径的增加,管内蒸汽流速不断降低,管道的压力损失及其热效率也随之降低,但是管道㶲效率先增加后降低,有一最大值。在以管道㶲效率为优先目标设计蒸汽管道时,相比较现有的设计规范,管道内蒸汽压力损失因为流速降低而减少,因此在保证用户用汽压力的情况下汽轮机抽汽压力可以有较大幅度的降低,在抽汽流量为250 t/h时,汽轮机因为抽汽压力降低可额外输出约3 330 kW的电功率。因此,管道内蒸汽流速根据投资成本的大小在0~25 m/s范围内选取更为合理。     

给水加热型联合循环系统(火用)分析研究

根据我国传统火电厂的实际情况，研究探讨给水加热型联合循环更新技术对火电厂进行系统升级改造问题，该文在ASPEN PLUS模拟给水加热型联合循环系统基础上，采用图像Yong分析方法对给水加热型联合循环系统进行了深入的研究，揭示出引起循环系统Yong损失的内部现象，并提出了系统进一步改进的建设性方案，为传统火电厂的系统升级改造、方案设计提供了理论依据。     

损分布矩阵在1000MW机组变工况下的应用

在电厂热能动力设备设计制造,火电厂设计安装、安全经济运行、热力系统优化和节能技术改造等方面,热力系统的经济性计算分析都发挥着极为重要的作用。分析法以平衡原理为基础,为评价能量的＂量＂和＂质＂提供了一个统一的尺度。根据平衡原理,对单个控制体建立平衡模型,并针对一般的热力系统,推导损分布矩阵方程。文中以N1000-25/600/600机组热力系统为例,推导损分布矩阵,并在Matlab软件中建立损分布模型,分别对机组在TRL、T-MCR、THA、70%THA、50%THA及40%THA工况下,计算损分布及效率,比较不同工况下各个控制体损和效率的变化。     

超临界600MW火电机组热力系统的火用分析

提出了火电机组回热系统的火用平衡矩阵方程式,并构建了热力系统火用分析的数学模型。应用该模型,分析了国产某超临界N600–24.2/566/566机组热力系统主要部件的火用损失和火用效率。结果表明:高压加热器的火用效率高于低压加热器,但是低压加热器的火用损系数较小;除氧器的火用损系数最大;汽轮机的火用效率高于其相对内效率;高压缸、中压缸和低压缸的火用效率分别为93.20%,96.18%和89.61%,但是低压缸承担做功量最大,因此低压缸仍有一定的节能潜力;锅炉的火用损系数高达49.47%,而凝汽器的火用损系数只有1.232%,所以锅炉是节能的重点对象。此外该机组的全厂热效率为44.54%,而火用效率为43.52%。     

火电机组回热系统抽汽压损对火用损分布的影响

抽汽压损是一种不明显的热力损失,对机组的热经济性产生一定的影响。假定抽汽口的压力不变,加热器端差不变,根据小扰动理论,定性分析抽汽压损对回热系统的影响。根据热力系统热平衡原理和汽水分布方程建立抽汽压损对回热系统抽汽系数影响的数学模型。根据火用平衡原理和火用分析法建立抽汽压损对火用损分布的影响的数学模型。以某电厂N1000—25／600／600机组热力系统为例,在TRL工况下,定量计算回热系统抽汽系数和火用损分布的变化。根据定量计算结果从理论上分析了抽汽压损对热力系统产生的影响。     

电站锅炉排烟余热能级提升系统分析

将排烟余热用于加热凝结水,参与蒸汽回热循环,是电站锅炉排烟余热有效的利用途径之一。该文利用分析方法,建立电站锅炉排烟余热利用的通用收益模型,分析传统电站锅炉排烟余热利用系统,指出空气预热器存在较大损的缺陷。将空预器单元引入系统,组建了电站锅炉排烟余热能级提升系统,并结合某超临界1000MW机组热力参数,对其进行了收益分析计算。结果表明,排烟温度降低35℃,由于空预器单元 损失下降,与传统排烟余热利用系统相比,能级提升系统利用烟气的能级提升了1倍,机组效率提高了0.75%。     

热力系统动态优化模型

提出了火电厂热力系统动态优化模型，用于实时分析热力系统的能损分布，确定动态优化方案。对凝汽式汽轮机绝对内效率的计算方法进行了改进以适应实时机组性能分析的需要。将热力系统的优化问题和辅助循环能损分析分开处理。热力系统结构矩阵的逆矩阵本质上是热力系统流量分布矩阵。文中给出了主循环流量分布的计算方法，并以热力系统主循环作为优化分析和能损分析的基础，用虚变化来研究主循环参数变化对主循环热效率的影响，给出了主循环热效率随主循环参数变化的计算公式。选择能够使主循环效率增加的参数组合，能使主循环效率在机组变工况条件下不断地逼近最优工况，实现最优运行。能损分析可动态地确定辅助循环的损失分布。     

锅炉分析以及节能措施

根据的定义及计算方法,对某电厂锅炉进行分析,计算得出系统用能的薄弱环节———燃烧过程及传热过程,提出各部分损失产生的原因以及解决措施;并在分析基础上评价热效率和效率的不同之处,得出用效率评价热工设备更为合理的结论。     

1000MW级超超临界火电厂再热蒸汽系统管道规格的优化

从初投资及收益的经济性角度出发,对某2×1000 MW级超超临界空冷火力发电厂的再热蒸汽系统的管道规格尺寸进行了优化计算.根据设计参数选取了一系列不同直径、壁厚的管道规格,利用AFT流体分析软件对其进行了流速、压损模拟计算,通过量化压损对汽轮机功率、汽轮机热耗的影响,进行经济性对比分析,进而确定低温再热蒸汽、高温再热蒸...