基本信息
- 項(xiàng)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(jì)算法
- 來(lái)源:
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類:
- 能源化工
- 簡(jiǎn)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(jì)算方法。本方法簡(jiǎn)捷快速準(zhǔn)確,既適用于計(jì)算機(jī)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(shí)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(jì)算結(jié)果與常規(guī)熱平衡法完全相同。
- 詳細(xì)介紹:
- 確定帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值的直接計(jì)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(jì)算方法。本方法簡(jiǎn)捷快速準(zhǔn)確,既適用于計(jì)算機(jī)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(shí)例計(jì)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(jì)算 分類號(hào):TK212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jiǎn)便、準(zhǔn)確、快速的特點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。在等效熱降法的應(yīng)用中,對(duì)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(lái)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(jiǎn)潔計(jì)算方法,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文以常規(guī)熱平衡方法為基礎(chǔ),借助于文獻(xiàn)[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(jì)算方法。實(shí)例計(jì)算表明:本方法通用性好,既適用于計(jì)算機(jī)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(wú)需較強(qiáng)的電站熱力系統(tǒng)專業(yè)知識(shí),便可快速準(zhǔn)確地計(jì)算出帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值。 基本計(jì)算公式 根據(jù)文獻(xiàn)[2],疏水逐級(jí)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(gè)加熱單元。對(duì)于加熱單元中的任一加熱器 ,可按照文獻(xiàn)[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(duì)于如圖1所示的疏水放流表面式加熱器:, , 對(duì)于如圖2所示的帶疏水泵的匯集式加熱器:, ,,,;對(duì)其高一級(jí)相鄰的疏水放流表面式加熱器定義: 式中:為第級(jí)加熱器的抽汽焓值,為第級(jí)加熱器的出水焓值,為第級(jí)加熱器的疏水焓值, 為第級(jí)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(jí)匯集式加熱器的上端差。 對(duì)于如圖3所示,由疏水逐級(jí)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(jí)加熱器相對(duì)應(yīng)的加熱單元抽汽系數(shù);根據(jù)文獻(xiàn)[3]可知,矩陣 為上三角矩陣,其中對(duì)角元素均為各級(jí)相應(yīng)的抽汽放熱量,上三角元素所對(duì)應(yīng)的數(shù)值為該元素所在行所對(duì)應(yīng)加熱器的疏水放熱量。矩陣的表達(dá)式為: 對(duì)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(diǎn)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(jì)算: (7) 帶疏水泵匯集式加熱器出口混合焓值計(jì)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(gè)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(gè)帶疏水泵匯集式加熱器組成的加熱單元時(shí),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(jì)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(jì)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(gè)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(gè)帶疏水泵匯集式加熱器組成的加熱單元時(shí),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(jì)算與其求解順序無(wú)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(jì)算 2.2.1 當(dāng)加熱單元至少有一個(gè)疏水逐級(jí)放流表面式加熱器(即)時(shí) 若采用計(jì)算機(jī)編程,并聯(lián)計(jì)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(shí),可直接用(7)式即可。但由于矩陣計(jì)算中求逆運(yùn)算不如求解線性方程組簡(jiǎn)便,也可根據(jù)(6)式求出與各級(jí)加熱器相對(duì)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(shí),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(xiàn)[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(jìn)行轉(zhuǎn)化修正的元素有: ;; ;; 可根據(jù)()式求出與各級(jí)加熱器相對(duì)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(gè)帶疏水泵匯集式加熱器(即)時(shí) 由(7)式可得: 3 計(jì)算實(shí)例 文獻(xiàn)[1]中的法國(guó)3000MW機(jī)組熱力系統(tǒng)如圖4所示。其中,有兩個(gè)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(jiàn)表1。實(shí)例計(jì)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(duì)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(duì)于由疏水逐級(jí)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(yàn)證,以上計(jì)算結(jié)果與常規(guī)熱平衡方法完全相同。 4 結(jié)束語(yǔ) 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(jì)算方法,通用性強(qiáng),既適用于計(jì)算機(jī)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(wú)需試算,便可快速準(zhǔn)確地直接計(jì)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(xiàn) [1] 林萬(wàn)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(jì)算機(jī)分析[M].北京;水利電力出版社,1992 [4] 《數(shù)學(xué)手冊(cè)》編寫(xiě)組.數(shù)學(xué)手冊(cè) [M].北京:高等教育出版社,1984:150-155
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)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(jì)算方法。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)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(jì)算方法,簡(jiǎn)捷快速準(zhǔn)確,既適用于計(jì)算機(jī)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(jià)值和現(xiàn)實(shí)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(jì)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(wú)需較強(qiáng)的電站熱力系統(tǒng)專業(yè)知識(shí),便可快速準(zhǔn)確地計(jì)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(jì)算方法。本方法簡(jiǎn)捷快速準(zhǔn)確,既適用于計(jì)算機(jī)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(shí)例計(jì)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(jì)算 分類號(hào):TK212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1] 林萬(wàn)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(jì)算機(jī)分析[M].北京;水利電力出版社,1992 [4] 《數(shù)學(xué)手冊(cè)》編寫(xiě)組.數(shù)學(xué)手冊(cè) [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(jì)算方法,簡(jiǎn)捷快速準(zhǔn)確,既適 用于計(jì)算機(jī)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(jì)算方法。本方法簡(jiǎn)捷快速準(zhǔn)確,既適用于計(jì)算機(jī)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(shí)例計(jì)算結(jié)果與常規(guī)熱平衡法完全相同。 此課題研究水平實(shí)際應(yīng)用價(jià)值很強(qiáng),在國(guó)內(nèi)處于先進(jìn)水平。