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基本信息
- 項目名稱：
- 確定帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的直接計算法
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 熱單元的概念，提出了帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的通用直接計算方法。本方法簡捷快速準(zhǔn)確，既適用于計算機處理也適用于手算，與等效熱降法配合使用，將使電站熱力系統(tǒng)的定量分析更加便捷。實例本文以常規(guī)熱平衡方法為基礎(chǔ)，借助于循環(huán)函數(shù)法中加計算結(jié)果與常規(guī)熱平衡法完全相同。
- 詳細介紹：
- 確定帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的直接計算法 摘要：本文以常規(guī)熱平衡方法為基礎(chǔ)，借助于循環(huán)函數(shù)法中加熱單元的概念，提出了帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的通用直接計算方法。本方法簡捷快速準(zhǔn)確，既適用于計算機處理也適用于手算，與等效熱降法配合使用，將使電站熱力系統(tǒng)的定量分析更加便捷。實例計算結(jié)果與常規(guī)熱平衡法完全相同。 關(guān)鍵詞：帶疏水泵匯集式加熱器；出口混合焓值；直接計算 分類號：TK212 文獻標(biāo)識碼：A 前言 等效熱降法用于電站熱力系統(tǒng)節(jié)能分析具有簡便、準(zhǔn)確、快速的特點，得到了廣泛的應(yīng)用。在等效熱降法的應(yīng)用中，對于帶疏水泵的匯集式加熱器，需要知道其疏水與主凝結(jié)水混合后的焓值，此焓值須經(jīng)反復(fù)迭代逼近試算才能確定[1]，這就給等效熱降法的應(yīng)用帶來了不便。因此尋求帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的簡潔計算方法，具有實際應(yīng)用價值。本文以常規(guī)熱平衡方法為基礎(chǔ)，借助于文獻[2]循環(huán)函數(shù)法中加熱單元的概念，推導(dǎo)出了帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的直接計算方法。實例計算表明：本方法通用性好，既適用于計算機處理也適用于手算，只需知道電站熱力系統(tǒng)的基本汽水參數(shù)，無需較強的電站熱力系統(tǒng)專業(yè)知識，便可快速準(zhǔn)確地計算出帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值。 基本計算公式 根據(jù)文獻[2]，疏水逐級放流的表面式加熱器和帶疏水泵的匯集式加熱器組成一個加熱單元。對于加熱單元中的任一加熱器 ，可按照文獻[1]根據(jù)加熱器的不同類型整理其原始數(shù)據(jù)，如加熱器焓升、疏水放熱量、抽汽放熱量。 對于如圖1所示的疏水放流表面式加熱器：， ， 對于如圖2所示的帶疏水泵的匯集式加熱器：， ，，，；對其高一級相鄰的疏水放流表面式加熱器定義： 式中：為第級加熱器的抽汽焓值，為第級加熱器的出水焓值，為第級加熱器的疏水焓值， 為第級匯集式加熱器出口主凝結(jié)水與其疏水混合前的焓值，為第級匯集式加熱器的上端差。 對于如圖3所示，由疏水逐級放流表面式加熱器和帶疏水泵的匯集式加熱器組成的加熱單元，經(jīng)推導(dǎo)可得出相應(yīng)的熱平衡方程： （1） 其中：；，為與各級加熱器相對應(yīng)的加熱單元抽汽系數(shù)；根據(jù)文獻[3]可知，矩陣 為上三角矩陣，其中對角元素均為各級相應(yīng)的抽汽放熱量，上三角元素所對應(yīng)的數(shù)值為該元素所在行所對應(yīng)加熱器的疏水放熱量。矩陣的表達式為： 對帶疏水泵匯集式加熱器（）出口主凝結(jié)水與其疏水的混合點列熱平衡式： （2） 式中：，故有： （3） （4） 根據(jù)（3）與（4）式可有： （5） 式中：， 根據(jù)（1）和（5）式可得： （6） 式中： 根據(jù)（2）和（6）式，帶疏水泵匯集式加熱器（）出口主凝結(jié)水與其疏水混合后的焓值可按下式計算： (7) 帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值計算式的應(yīng)用 2.1 帶疏水泵匯集式加熱器不同加熱單元的求解順序 當(dāng)電站熱力系統(tǒng)中有多個帶疏水泵匯集式加熱器的加熱單元，且存在抽汽壓力較低的僅有一個帶疏水泵匯集式加熱器組成的加熱單元時，可先從抽汽壓力低的帶疏水泵匯集式加熱器的加熱單元算起，然后再計算抽汽壓力高的帶疏水泵匯集式加熱器的加熱單元，逐步計算各加熱單元帶疏水泵匯集式加熱器出口主凝結(jié)水與其疏水混合后的焓值。 當(dāng)電站熱力系統(tǒng)中有多個帶疏水泵匯集式加熱器的加熱單元，不存在抽汽壓力較低的僅有一個帶疏水泵匯集式加熱器組成的加熱單元時，各加熱單元帶疏水泵匯集式加熱器出口主凝結(jié)水與其疏水混合后焓值的計算與其求解順序無關(guān)。 2.2 帶疏水泵匯集式加熱器出口主凝結(jié)水與其疏水混合后的焓值計算 2.2.1 當(dāng)加熱單元至少有一個疏水逐級放流表面式加熱器（即）時 若采用計算機編程，并聯(lián)計算帶疏水泵匯集式加熱器（）出口主凝結(jié)水與其疏水混合后的焓值時，可直接用（7）式即可。但由于矩陣計算中求逆運算不如求解線性方程組簡便，也可根據(jù)（6）式求出與各級加熱器相對應(yīng)的加熱單元抽汽系數(shù)，再將代入（2）式即可求得。 若采用串聯(lián)法或手算帶疏水泵匯集式加熱器（）出口主凝結(jié)水與其疏水混合后的焓值時，由于不是上三角矩陣，須將其轉(zhuǎn)化為像矩陣那樣的上三角矩陣。根據(jù)文獻[4]，可將（6）式化為： （） 其中：矩陣和中除第一行和第二行外，其他各行元素與矩陣和完全相同。矩陣和中進行轉(zhuǎn)化修正的元素有： ；； ；； 可根據(jù)（）式求出與各級加熱器相對應(yīng)的加熱單元抽汽系數(shù)，再將代入（2）式即可求得。 2.2.2 當(dāng)加熱單元僅有一個帶疏水泵匯集式加熱器（即）時 由（7）式可得： 3 計算實例 文獻[1]中的法國3000MW機組熱力系統(tǒng)如圖4所示。其中，有兩個由帶疏水泵匯集式加熱器組成的加熱單元，相關(guān)汽水參數(shù)原始數(shù)據(jù)見表1。實例計算如下： 表1 相關(guān)汽水參數(shù)表（） 2981.0 626.1 615.2 10.9 2861.9 521.5 532.0 2678.1 399.3 388.7 10.6 注：帶疏水泵匯集式加熱器的入口水焓＝276.2。 對于帶疏水泵匯集式加熱器組成的加熱單元： ，， 由（7）式可得：＝615.617（） 對于由疏水逐級放流表面式加熱器和帶疏水泵匯集式加熱器組成的加熱單元： ，， 由（7）式可得：＝389.736（） 經(jīng)驗證，以上計算結(jié)果與常規(guī)熱平衡方法完全相同。 4 結(jié)束語 本文以常規(guī)熱平衡法為基礎(chǔ),所推出的帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的直接計算方法，通用性強，既適用于計算機處理也適用于手算，只需知道電站熱力系統(tǒng)帶疏水泵匯集式加熱器所在加熱單元的基本汽水參數(shù)，無需試算，便可快速準(zhǔn)確地直接計算出帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值。本方法與等效熱降法相配合，將使電站熱力系統(tǒng)的定量分析更加便捷。 參考文獻 [1] 林萬超.火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論[M]. 西安；西安交通大學(xué)出版社，1994：1－4，261. [2] 馬芳禮.電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析原理[M].北京；水利電力出版社，1992：41－42 [3] 郭丙然．火電廠計算機分析[M].北京；水利電力出版社，1992 [4] 《數(shù)學(xué)手冊》編寫組.數(shù)學(xué)手冊 [M].北京：高等教育出版社，1984：150－155
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本文以常規(guī)熱平衡方法為基礎(chǔ)，借助于循環(huán)函數(shù)法中加熱單元的概念，提出了帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的通用直接計算方法。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本文提出的帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的通用直接計算方法，簡捷快速準(zhǔn)確，既適用于計算機處理也適用于手算，與等效熱降法配合使用，將使電站熱力系統(tǒng)的定量分析更加便捷。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本文提出的帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的直接計算方法，通用性好，只需知道電站熱力系統(tǒng)的基本汽水參數(shù)，無需較強的電站熱力系統(tǒng)專業(yè)知識，便可快速準(zhǔn)確地計算出帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 摘要：本文以常規(guī)熱平衡方法為基礎(chǔ)，借助于循環(huán)函數(shù)法中加熱單元的概念，提出了帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的通用直接計算方法。本方法簡捷快速準(zhǔn)確，既適用于計算機處理也適用于手算，與等效熱降法配合使用，將使電站熱力系統(tǒng)的定量分析更加便捷。實例計算結(jié)果與常規(guī)熱平衡法完全相同。 關(guān)鍵詞：帶疏水泵匯集式加熱器；出口混合焓值；直接計算 分類號：TK212 文獻標(biāo)識碼：A
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 林萬超.火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論[M]. 西安；西安交通大學(xué)出版社，1994：1－4，261. [2] 馬芳禮.電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析原理[M].北京；水利電力出版社，1992：41－42 [3] 郭丙然．火電廠計算機分析[M].北京；水利電力出版社，1992 [4] 《數(shù)學(xué)手冊》編寫組.數(shù)學(xué)手冊 [M].北京：高等教育出版社，1984：150－155
同類課題研究水平概述
- 本文提出的帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的通用直接計算方法，簡捷快速準(zhǔn)確，既適 用于計算機處理也適用于手算，與等效熱降法配合使用，將使電站熱力系統(tǒng)的定量分析更加便捷。本文以常規(guī)熱平衡方法為基礎(chǔ)，借助于循環(huán)函數(shù)法中加熱單元的概念，提出了帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的通用直接計算方法。本方法簡捷快速準(zhǔn)確，既適用于計算機處理也適用于手算，與等效熱降法配合使用，將使電站熱力系統(tǒng)的定量分析更加便捷。實例計算結(jié)果與常規(guī)熱平衡法完全相同。 此課題研究水平實際應(yīng)用價值很強，在國內(nèi)處于先進水平。
