电厂热力系统分析方法的研究与发展现状

总结了几种发电厂热力系统分析方法，回顾了国内在该领域的发展过程。热力系统分析分别经历了代数运算、矩阵计算、矩阵微分等阶段。并在不同的方法上实现了定流量分析向定功率分析的拓展，逐步完善了各种分析方法。     

二次再热超临界机组热力系统的三系数线性分析法

由于采用二次再热和过热度跨级利用措施，当热力系统发生局部调整和变化时，二次再热超临界机组的锅炉吸热量、汽轮机功率及凝汽器放热量均会发生相应的复杂变化。为了简化二次再热超临界机组热力系统的节能分析，通过严格的数学分析，用吸热系数、作功系数及放热系数3个基本的加热器系统参数概括了纯热量吸入时锅炉吸热量、汽轮机功率及凝汽器放热量的变化规律，并在此基础上提出了二次再热超临界机组节能分析的通用线性法则。运用该法则不但可以方便、快捷、准确地计算出热力系统发生局部调整和变化时锅炉吸热量、汽轮机功率及凝汽器放热量的变化量，而且还可以进一步计算出此时机组汽耗率、煤耗率及循环热效率的相应变化，大大简化了二次再热超临界机组热力系统的节能分析和计算。     

热（汽）耗变换系数法——分析电厂热力系统的新方法

以定功率为条件的简化分析借助于两个重要的参数——热耗变换系数ξｉ和汽耗变换系数ｋｉ，能够快速计算电厂热力系统方案设计及设备改进后的经济效果，它们完全由矩阵给出，适合于计算机运算。定功率下的简化分析比较详细考虑了某参数变化对汽轮机各级通流量的影响。最后以Ｎ３００国产再热凝汽机组的数据进行了验证     

概率设计法在汽轮机直叶片级热力设计中的应用

提出了汽轮机直叶片级热力性能的概率设计法。该方法以现有汽轮机直叶片级的热力设计的计算公式为基础,把叶片级的热力设计量根据实际情况处理为随机变量,把概率论和统计学应用于直叶片级的热力设计,旨在准确分析设计和制造因素离散性对叶片级内功率和相对内效率的影响。文中给出了汽轮机直叶计片级３０个热力设计量的均值和标准差的计算公式和应用实例。     

基于SolidWorks的功率单元热力分析

为了提高高压变频器功率单元散热设计的合理性和可靠性,对其进行热力分析仿真研究.通过计算功率单元发热器件的功率损耗,运用热阻和温升的数学模型选择散热器并借助SolidWorks计算机仿真软件,模拟高压变频器功率单元在正常运行时的工况条件,对功率单元进行热力分析.分析结果表明,功率器件的运行温度满足设计指标的要求,验证了功率单元结构排布设计、散热器设计选型方面的合理性.     

抽汽压损对机组热经济性的影响

基于热力系统结构矩阵，通过严密的数学推导，给出了定流量条件下抽汽压损对机组热经济性影响的计算模型。该计算模型针对不同型式的加热器进行了讨论，并给出了具体的数学表达式，应用时不需要单独计算压损变化对锅炉吸热量的影响。同时该模型全面考虑了热力系统的结构特点及辅助汽水系统，真实反映了压损给机组带来的热经济性影响，为火电机组节能降耗以及热力系统定量分析提供了理论依据。以600MW机组为例进行了算例分析，表明应用该模型在对电厂进行热经济性分析与计算时快速、准确性较高。该模型具有较强的通用性，在电厂热经济性的在线监测系统中有广泛的应用价值。     

超临界600MW机组热经济性的定功率分析

火电机组的热经济性分析是机组节能运行的依据,对超临界600 MW机组建立了热力系统定功率矩阵方程,并进行了热经济性分析.基于热力系统定功率分析方法,分析了加热器端差增大对机组热经济性的影响.分析表明,第1级加热器给水端差增大,直接降低了给水焓值,使得锅炉吸热量增加,所以1号加热器给水端差对机组的热经济性影响最大.     

汽轮机组定功率变压运行耗差定量计算模型及应用

通过汽轮机组定功率变压运行热经济特性机理阐释与特征变量数值分析,有机整合高压缸有效焓降、循环吸热量以及给水泵耗功等主要特征变量,构建出一种基于"相对值比较"的变压运行耗差定量计算模型.该模型能精准地复现案例机组的全面性变工况仿真计算结果,其焓降修正系数和热力系统修正系数具备优良的热力特征继承性.该模型满足现场试验应用需...     

凝汽式汽轮机组背压变化对机组功率影响的研究

在确定凝汽机组背压变化引起的机组功率变化时，以汽轮机变工况为基础并考虑热力系统共况的变化，计算在不同负荷及热力系统不同的条件下，机组背压变化所引起的功率变化。并提出一种简化的计算方法，以便于经济运行。     

二次再热机组的热耗变换系数和汽耗变换系数

热耗变换系数和汽耗变换系数是反映抽汽品质的重要参数，便于分析定功率下机组的特点。文中给出了二次再热机组热力系统的矩阵热平衡方程，对其填写规则进行了阐述。提出了二次再热机组热力系统的热耗变换系数、汽耗变换系数、抽汽效率和等效热降的数学表达式。对二次再热机组抽汽间相互作用的特性进行了分析。以某二次再热机组为例，对以上4个参数进行了计算，计算结果不仅证明了hM=hi/ξi和dM=ki/Hi0，而且也说明主循环效率和汽耗率只和热力系统的节点参数有关。通过对计算结果进行分析，发现热耗变换系数随抽汽级数由高压级到低压级逐渐减小。     

热电厂切除高压加热器运行的热经济性研究

以cc250-16．67／1．609／0.785型机组为例，运用热量法和焓降法，对抽汽凝汽式机组在尖峰电负荷下切除高压加热器运行的绝对内效率和热经济性进行了理论研究。研究结果表明在一定条件下，切除高压加热器后机组绝对内效率可以提高。对于回水人冷凝器的抽汽凝汽式机组，保持新蒸汽耗量不变，在尖峰电负荷下切除高压加热器运行，其绝对内效率与对外供汽量有关。当机组对外供汽量超过某一值时，切除高压加热器获得额外电功率的同时还可提高机组绝对内效率。通过计算其煤耗量，表明切除高压加热器后热经济性始终是降低的，与对外供汽量无关。     

基于单耗理论的抽汽耦合高背压供热优化

随着新型高效供热技术的广泛应用,多种供热技术耦合供热运行优化成为亟须研究的课题。基于自主研发的热力系统集成优化软件搭建了热电联产机组热力系统仿真模型,建立了基于㶲分析法的单耗分析模型,研究了供热单耗和供电单耗随主蒸汽流量的变化特性,通过单耗分析得到了抽汽耦合高背压供热模式（模式一）和抽汽梯级利用耦合高背压供热模式（模式二）的最优运行工况。结果表明：模式二最优工况的供热单耗和供电单耗比模式一最优工况分别低1.6 kg/GJ和4.6 g/（kW·h）;模式一的供热能力较大,在次寒期可实现2台机组主蒸汽流量600~1 000 t/h范围供热。研究结果对抽汽耦合高背压供热运行优化具有一定的指导意义。     

600MW超临界火电机组热力系统分析

针对600 MW超临界火电机组存在的能耗较高、污染物排放量较大的问题,笔者通过引入热力学状态参数,阐述了锅炉热力系统、管道热力系统和汽轮发电机组热力系统的分析法,分析了损的主要原因,运用热平衡法和分析法对比了600 MW火电机组热力系统的计算结果,并提出了相应的节能措施。分析结果表明,采用分析方法,可以达到进一步挖掘火电厂节能潜力的目的。     

供热改造机组最低发电负荷的确定

以某330 MW供热改造机组为例,通过分析机组热负荷与电负荷的现有匹配方法,提出在保证机组运行安全的基础上,按照以热定电原则确定机组最低发电负荷的方法。介绍了利用能量平衡关系分别求取机组低压缸最小进汽量、凝结水流量、主蒸汽流量、供热抽汽量及最低发电负荷的计算过程。经计算不同供热抽汽量对应的最低发电负荷,整理后得出了机组供热抽汽量和最低发电负荷之间的函数关系。认为在某些参数确定的条件下,机组最低发电负荷与供热抽汽流量呈线性关系,并给出了关系曲线。该曲线充分考虑了机组的安全性,现场应用时只需确定机组抽汽量即可查出对应的最低发电负荷。     

汽电双驱引风机设备特点及经济性探讨

降低火电厂厂用电率是提高企业经济效益的重要途径,汽电双驱引风机的使用是降低火电厂厂用电率的重要手段.结合某百万机组,介绍了汽电双驱引风机系统的设备概况、运行控制方法及逻辑保护,探讨了汽电双驱引风机的经济性,指出引风机汽电双驱运行方式可以大大降低引风机电流及厂用电率,减少汽轮机调气门的节流损耗,节能降耗效果非常显著.     

某超超临界600MW机组增加低加疏水泵后等效热降计算

“等效热降法是基于热力学的热功转换原理,考虑到设备质量、热力系统结构和参数的特点,经过严密地理论推演,导出几个热力分析参量Hj和ηj等,用以研究热工转换及能量利用程度的一种方法。[1]”通过采用该方法,计算了某超超临界600MW汽轮机组新蒸汽的等效热降、各抽汽的抽汽等效热降和抽汽效率等参数,并在此基础上,分析了增加低加疏水泵后对机组能耗的影响。该计算结果对于机组是否增加低加疏水泵,建立了基础性的参考依据。     

火电厂真空系统蒸汽喷射器改造

某火电机组真空系统进行了改造,真空系统加装三级蒸汽喷射器.利用辅汽联箱作为机组驱动蒸汽将蒸汽喷射器动力蒸汽和抽吸混合物排至冷凝器,疏水回凝结水管道,不凝结气体排到大气中.改造后,减少了真空泵运行时间,机组真空度有所提高,辅机耗电率下降,每年可节约资金26万元.     

压水堆蒸汽发生器时间常数测试方法研究

蒸汽发生器时间常数能够反映反应堆能量转换为一回路蒸汽能量的响应情况,对发电机组功率调节具有重要的作用。为了准确获取蒸汽发生器时间常数,本文提出一种蒸汽发生器时间常数测试方法。首先通过笔者设计的蒸汽发生器时间常数测试系统获取压力、温度、位移、功率等测试数据,然后在ADPSS软件上建立压水堆蒸汽发生器模型,最后通过最小二乘法使蒸汽发生器模型的仿真曲线与核电机组实测曲线一致,由此可确定蒸汽发生器时间常数。蒸汽发生器时间常数的有效获取,可以指导核电汽轮机对发电机组功率的调节节奏,防止发电机功率出现过调、调节量不足以及调节过程不稳定等现象。     

300MW汽轮机组凝结水泵变频改造

针对火电厂凝结水泵耗电量较高和凝结水系统汽水损失严重的问题,提出凝结水泵加装高压变频装置的变频改造方案,通过对改造后水泵的耗电量和系统性能分析,表明凝结水泵变频改造有效提高了系统安全性能,减少了电动机启动时的电流冲击,节能效果显著。