超临界机组热力系统变工况下经济性分析

研究和分析加热器经济性指标与运行工况的关系、更好地掌握加热器系统特征、提高系统的运行水平是提高机组经济性和安全性的关键。运用基于热力学第一定律的等效焓降法和基于热力学第二定律的分析法对加热器系统特征进行分析研究。等效焓降理论热力系统热经济性计算的通用矩阵方程能有效克服热经济性矩阵分析方法需要联立其它方程才能求解热力系统最终热经济性指标的缺陷。分析法为评价能量转换的"量"和"质"提供了统一的尺度。综合考虑上述方法,分析加热器系统特征,为准确评价热力系统的热经济性提供依据。     

火电厂热力系统并联算法通用逻辑_矩阵模型

采用逻辑变量表达热力系统和回热加热器的结构特征,以矩阵理论为基础,对回热加热器物质平衡和能量平衡关系进行分析,建立了火电厂热力系统并联算法通用逻辑一矩阵模型。该模型全面考虑了回热加热器换热效率以及各种辅助汽水等因素。该逻辑一矩阵模型概念清晰,含义明确,构造容易,通用性强。该模型不仅为编制通用的热力系统计算程序提供了依据,而且为实时测试、控制和优化提供了方便的工具。     

火电机组回热系统火用效率通用矩阵方程

根据热力学第一定律和热力学第二定律,推导出火电机组回热系统各加热器的(火用)效率的通用矩阵方程,利用此方程,可以方便地求出不同机组回热系统各加热器的(火用)效率.该方程构造容易,各项含义明确,不仅可以简化传统的火电机组热力系统的计算,还可供换热器的节能和优化设计参考应用.     

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,对机组的热经济性有一定的影响。根据小扰动理论,假定抽汽口的压力不变,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。     

火电机组回热系统(火用)损分布的通用矩阵方程

根据平衡方程,首次导出了火电机组回热系统损分布的通用矩阵方程。利用这一方程可方便地得出不同机组回热系统的损分布规律,同时这一方程也为建立回热系统乃至整个机组与损分布通用矩阵方程相关的通用的分析模型、经济学分析模型、经济学优化模型和经济学故障诊断模型奠定了基础。利用这一方程还可以方便地开发出实时监测回热系统损分布的计算机程序,为降低机组能耗提供一个实用化的分析工具。图3表1参6     

热力系统广义汽水分布矩阵方程及其应用

火电机组热力系统通用矩阵方程是电厂热力系统节能分析中一个重要的基础方程。在将锅炉过热器视为一个特殊回热加热器的基础上,对该矩阵方程进行了扩展,所提出的广义汽水分布矩阵方程较好地解决了传统汽水分布矩阵方程对同一类辅助汽水定量分析时,分析方法可能不统一的不足,是传统汽水分布矩阵方程有效的延伸和补充。最后对所述方法通过实例进行了验证。     

基于熵分析法的回热系统通用损分布矩阵

熵分析法的核心就是求取过程的熵产,而熵产的大小体现着过程不可逆程度.在回热系统中,节流、有限温差传热以及摩擦与扰动等过程都是不可逆过程,它们必然会导致做功能力损失即(火用)损,而这损失可以利用Gouy-Stodola关系式由这些过程所造成的熵产转化获得.针对回热系统的(火用)损分布进行讨论,在划分单一回热加热器为独立系统后,对系统采用黑箱分析,对方程进行水侧定流量法处理,通过Gouy-Stodola关系式转化最终获得通用炯损分布矩阵方程.     

基于结构特征矩阵的电厂热力系统通用矩阵模型

提出了一个适用于计算机软件开发的电站热力系统通用矩阵模型,并编制了程序,通过实例计算验证了模型的正确性.该模型基于热力系统的结构特征矩阵和回热加热器的"通断系数",对加热器的结构特征进行了高度的抽象,全面考虑了回热加热器类型、换热器效率以及各种辅助汽水等因素.该矩阵模型结合了组态思想,算法可靠,通用性强,适用于大型火电机组的热经济性分析计算,为电厂实时监测和分析软件的开发提供了方便的工具.     

1000MW机组抽汽压损对损影响的定量分析

抽汽压损是一种不明显的热力损失,使蒸汽的作功能力下降、热经济性降低。假定抽汽口的压力不变,加热器端差不变,分析抽汽压损变化对热力系统的影响。根据抽汽压损的理论分析和热力系统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,并结合平衡原理和小扰动理论建立抽汽压损对损分布的影响的数学模型。以某电厂N 1 000-25/600/600机组热力系统为例,在TRL工况下,定量计算热力系统损变化情况。根据定量计算结果定性分析了抽汽压损对热力系统的影响。     

加热器效率扰动对机组能效影响分析

回热加热器在实际运行中存在散热损失,当加热器效率发生变化时,会直接影响机组的热经济性。为了计算加热器效率扰动对机组能效的影响强度,将考虑加热器效率的热力系统结构矩阵方程带入热力系统能效分析模型中,得到了可以计算加热器效率扰动强度系数的热力系统能效分析模型。计算了某660MW超临界机组加热器效率变化强度系数,并根据计算结果绘制了加热器效率变化强度系数的分布规律图和变化趋势图。分析了加热器效率扰动的分布规律和变化规律,指出了机组在运行中需要重点监视的加热器,为火电厂节能高效运行提供了理论参考依据。     

火电机组热力系统成本分布通用矩阵方程

基于成本理论建立了热力系统局部成本分析通用模型及火电机组热力系统成本分布的通用矩阵方程,并对某600MW机组的热力系统进行实例计算与分析,得到了额定工况下独立流的单位成本.结果表明：该方程构造规范,适用于各种不同的热力系统,可以用于分析热力系统中存在的共性规律;对于具体的热力系统,通过将一些必要的矩阵元素代入方程中,可得到独立流的单位成本和单位成本的分布规律,为机组的节能降耗提供指导;如果对方程进行进一步的微分运算分析,还可求出一些因素变化对单位成本影响的敏感度.     

压水堆核电机组热力系统炯损分布的矩阵算法

基于火（用）分析法和矩阵算法,建立了压水堆核电机组热力系统的通用火（用）损分布矩阵方程,并以某900MW压水堆核电机组为例进行了计算分析,得到了额定工况下热力系统及设备的焖损分布规律．结果表明：反应堆的焖损失最大,占核能总火（用）的50．85％,其次为汽轮发电机、蒸汽发生器和凝汽器,分别占核能总火（用）的6．17％、3．2％和2．55％;矩阵方程较常规火（用）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;利用该方程便于开发出相应的计算程序,进而为核电机组节能潜力挖掘和故障诊断提供依据．     

车用柴油机节能潜力的能质分析方法与试验研究

在热平衡分析基础上建立了柴油机能质分析的平衡计算模型,并以WD615(162kW)型车用柴油机为对象进行了试验研究,对比分析柴油机工作过程中的能质分布规律和节能潜力。结果表明:在冷却水及排气能量利用之前,柴油机的热平衡规律和有效能利用率一致。在柴油机最大扭矩点(约1 600r/min),系统有效功占总热量的百分比达到最大值,效率、冷却水和排气的可用能比例也达到最大,约有17%的可用能还未得到利用。不可逆燃烧、有限温差传热和摩擦损耗等因素降低了系统能量的能级,减少柴油机系统的损同时梯级利用排气及冷却水能量,是车用柴油机节能的可行手段。分析方法也为柴油机的效率评价提供了一种新的参考方案。     

基于分析法抽汽压损对煤耗率的影响

根据热经济性指标和的物理意义,定义锅炉效率、机组效率、发电煤耗率的数学计算式;由小扰动理论和微分理论,当抽汽压损变化时,在热力系统汽水分布方程的基础上详细推导抽汽量变化与不同类型加热器出口水焓与疏水焓的微分关系式;根据锅炉效率、机组效率、发电煤耗率的数学计算式,推导锅炉效率、机组效率、发电煤耗率变化与抽汽量的微分关系式。结合N1000-25/600/600机组,定量分析抽汽压损变化对锅炉效率、机组效率、发电煤耗率的影响,为有效分析机组经济性提供理论依据。     

Exergy analysis of a coal‐based 210 MW thermal power plant

In the present work, exergy analysis of a coal‐based thermal power plant is done using the design data from a 210 MW thermal power plant under operation in India. The entire plant cycle is split up into three zones for the analysis: (1) only the turbo‐generator with its inlets and outlets, (2) turbo‐generator, condenser, feed pumps and the regenerative heaters, (3) the entire cycle with boiler, turbo‐generator, condenser, feed pumps, regenerative heaters and the plant auxiliaries. It helps to find out the contributions of different parts of the plant towards exergy destruction. The exergy efficiency is calculated using the operating data from the plant at different conditions, viz. at different loads, different condenser pressures, with and without regenerative heaters and with different settings of the turbine governing. The load variation is studied with the data at 100, 75, 60 and 40% of full load. Effects of two different condenser pressures, i.e. 76 and 89 mmHg (abs.), are studied. Effect of regeneration on exergy efficiency is studied by successively removing the high pressure regenerative heaters out of operation. The turbine governing system has been kept at constant pressure and sliding pressure modes to study their effects. It is observed that the major source of irreversibility in the power cycle is the boiler, which contributes to an exergy destruction of the order of 60%. Part load operation increases the irreversibilities in the cycle and the effect is more pronounced with the reduction of the load. Increase in the condenser back pressure decreases the exergy efficiency. Successive withdrawal of the high pressure heaters show a gradual increment in the exergy efficiency for the control volume excluding the boiler, while a decrease in exergy efficiency when the whole plant including the boiler is considered. Keeping the main steam pressure before the turbine control valves in sliding mode improves the exergy efficiencies in case of part load operation. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

微网风电系统的储能火用模型与火用经济研究

微网风电系统加装储能装置联合运行时,存在多种异质能量的相互转化,因此对系统性能的有效评估较为困难。为了准确衡量风能在系统中的利用、转化、损失特性,文章基于[火用]经济学基本原理,建立微网风储系统[火用]平衡及[火用]成本守恒模型,并依据所建模型确定系统各单元[火用]效率;同时确立[火用]优化潜力、成本差及[火用]经济因子的系统性能评估指标,并对微网热力学特性及经济性进行有效分析。通过试验表明,该模型能够可靠地对微网风储系统能效及经济性进行评估,可指明系统[火用]效率极大化的优化目标。     

火电机组回热系统[火用]损分布的通用矩阵方程

根据[火用]平衡方程，首次导出了火电机组回热系统[火用]损分布的通用矩阵方程。利用这一方程可方便地得出不同机组回热系统的[火用]损分布规律，同时这一方程也为建立回热系统乃至整个机组与[火用]损分布通用矩阵方程相关的通用的[火用]分析模型、[火用]经济学分析模型、[火用]经济学优化模型和[火用]经济学故障诊断模型奠定了基础。利用这一方程还可以方便地开发出实时监测回热系统[火用]损分布的计算机程序，为降低机组能耗提供一个实用化的分析工具。图3表1参6     

原油管输不可逆过程火用的传递和转换规律研究

基于不可逆过程热力学的基本理论,探讨了原油管输过程各不可逆过程的强度量势场梯度驱动力作用下的火用流传递现象,结合原油管道输送过程的基本场平衡方程组和普遍化热力学体系的火用平衡动力学方程,推导了管输过程的热火用和压火用传递和转换方程,进一步建立管输过程的总火用传递方程。以某原油管道为例,对管道输送过程进行数值分析得到管输过程中热火用和压火用的传递和转换火用流分布规律,为将火用的传递转换规律应用到管道节能体系中提供理论基础和合理依据。