火电机组回热系统(火用)损分布的矩阵算法

根据火电机组回热系统火用损分布的通用矩阵方程,运用MathCAD软件计算了200MW和600MW机组两套典型回热系统的火用损,并与传统火用损计算方法的计算结果进行比较,详细介绍了该方程的应用方法和使用技巧。通过火用分析,找出了这两套回热系统的节能潜力所在,并用棒状图对4种火用分析指标进行比较,证明了火用损率和火用损系数更能表现回热系统的完善程度。     

基于等效(火用)降的火电厂热力系统炯状态方程

首次提出等效(火用)日降法的概念,并利用这一概念结q-y-ι阵建立了热力系统主系统(火用)甩状态方程.该方法为热力系统的(火用)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(火用)效率,具有与常规(火用)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(火用)分析奠定了一定的基础.以某N300-16.7,537/537-6再热机组为例,验证了(火用)状态方程与常规(火用)平衡法计算结果是一致的.     

The Application of Exergy Loss Distribution Matrix on 1 000 MW Unit in Different Conditions

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.(火用)分析法以(火用)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(火用)平衡原理,对单个控制体建立(火用)平衡模型,并针对一般的热力系统,推导(火用)损分布矩阵方程.文中以N1000 -25/600/600机组热力系统为例,推导(火用)损分布矩阵,并在Matlab软件中建立(火用)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(火用)损分布及(火用)效率,比较不同工况下各个控制体(火用)损和(火用)效率的变化.     

1000MW机组回热系统[火用]损分布的矩阵方法

热力学第二定律的[火用]分析法,对能量中[火用]的传递、利用、转换的评价提供了统一的标准。根据[火用]平衡关系,对一般的回热系统,列出回热系统中各级加热器的[火用]平衡方程,经过严谨的数学推理,获得通用的[火用]损矩阵方程。结合N1000—25／600／600机组,根据已推导的[火用]损矩阵分布方程简洁方便地计算出该机组回热系统的[火用]损分布和炯效率,为评价回热系统热经济性提供有力的依据。     

火电机组热力系统与设备(火用)损通用矩阵方程

为探讨系统部件(火用)损分布以推断机组节能潜力,在深入分析各部件(火用)流特性的基础上,提出了火电机组热力系统与设备(火用)损分布的通用矩阵模型.该模型可量化评价系统中每个过程的热力能,并全面反映系统及各辅助系统的影响.通过验证,所建模型准确、便捷,(火用)损分布规律清晰,可供火电厂现场节能降耗参考.     

压水堆核电机组火用成本分析的矩阵算法

为进行复杂能量系统的热经济学分析和评价,找出提高核电机组热经济性的新途径,基于火用经济学理论和矩阵算法,建立了压水堆核电机组热力系统火用成本分析通用模型。以某900 MW压水堆核电机组热力系统为例,进行了39股火用流的单位火用成本计算及分析,并对具体设备提出了明确的优化改进措施。结果表明:沿热力循环方向,各股火用流的单位火用成本先增加后减小;凝汽器输出火用流的单位火用成本最高,为7,1754,其次是凝结水泵和1号低压加热器,分别为5,249和4,1911。矩阵算法较常规火用成本分析法具有构造简单、矩阵元素填写法则简便、物理意义明确和规律性强等优点;利用矩阵算法的易编程性,便于开发出相应的计算及分析软件,进而为核电机组热力系统优化及故障诊断奠定理论基础。     

汽轮机静叶内压(火用)传递特性研究

为了对汽轮机静叶内气体流动过程中的压力、速度以及(火用)传递系数的变化特征有更深的认识,从水蒸气在汽轮机级内静叶部分的流动特点出发,以热力学第一、第二定律及非平衡热力学理论的(火用)传递理论为依据,建立了水蒸气在汽轮机级内静叶部分流动的(火用)传递模型,导出了汽轮机静叶内的压(火用)流密度、压焖传递系数的计算方法及其随气流出口面积的变化趋势,从(火用)传递的角度分析了汽轮机级内静叶部分的(火用)传递特性,为以压力为主势场的(火用)传递模型提供了理论依据.     

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。     

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%。     

电厂锅炉效率分析

结合热力学第一定律和热力学第二定律 ,介绍了电厂火用效率的计算方法 ,并以珲春发电有限责任公司 1号炉为例 ,利用在满负荷条件下的热力数据 ,计算了火用效率及火用损失 ,通过计算后的结果说明采用火用分析比热分析更全面、更有效地揭示锅炉各种损失及其部位 ,为火电厂进一步开展节能工作提供了科学依据。     

加热器端差对汽轮机组回热系统损分布影响的通用计算模型

以基于熵分析法的回热系统损分布矩阵方程及汽水分布矩阵方程为基础,结合某台300MW汽轮机组回热系统,进行了数学推导与归纳,获得了加热器端差变化对回热系统损分布影响的通用计算模型。该模型只需要通过加热器出口水参数及上级加热器疏水参数的偏差值,即可准确快捷地计算出回热系统的损分布变化,且具有良好的适应性与通用性,同时也便于在线定量分析端差变化对回热系统损分布的影响。     

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%。     

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。     

部分煤气化结合流化床燃烧技术的联合循环发电系统(火用)分析

对一采用增压流化床(PFBC)和一采用常压流化床(AFBC)的PGFBCCC发电系统进行了损计算和分析,给出了PGFBCCC系统各环节的损系数及火用效率。分析指出,燃烧室和蒸汽发生系统是PGFBCCC发电系统的薄弱环节,二者损系数总和约为30%~35%。此外,就减少损和提高这类发电系统的效率提出了一些运行措施。     

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。     

太阳能辅助燃煤机组发电系统集热温度优化

为研究集热器工作温度对太阳能辅助燃煤机组发电系统中太阳能发电效率、成本的影响,从热力学第二定律出发,对用于太阳能辅助燃煤机组回热系统不同集成方式下太阳能热发电的火用效率进行分析,得出系统中太阳能发电的火用效率与集热器瞬时热效率及汽轮机抽汽效率之间的关系表达式,并结合LS-2槽式集热器(一种典型槽式集热器)的测试结果,对不同辐照条件下不同替代方式的热性能进行了比较。在此基础上,以太阳集热场辅助300MW燃煤机组发电系统为例对太阳能子系统的火用效率和发电成本(levelizedelectricity costs,LEC)进行分析,结果表明,当太阳直射辐射(direct normal irradiance,DNI)从300变化到1 000 W/m2时,对应的集热器最佳工作温度从277变化到317℃。     

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。