火电机组热经济性分析方法综述

时间:2015-04-29 09:08 来源:www.fabiaoba.com 作者:郝佳乐点击: 次

　　摘要：作为火电厂节能降耗的理论分析基础，热经济性分析方法的研究具有重要的理论和现实意义。本文系统地比较分析了目前国内典型热经济性分析方法的理论核心。指出了目前几种热经济性分析方法的优点和不足。同时，通过实例分析，确定了等效焓降法与单耗分析分别在局部经济性分析与设备节能潜力分析上的优越性。最后，对电厂热经济性分析方法的发展趋势进行了展望。

　　关键词：热力系统；热经济性分析方法；节能降耗

　　1 前言

　　节能降耗是我国能源战略的核心。而作为火电厂节能降耗的理论分析基础，热经济性分析方法的研究具有重要的理论和现实意义。因此，本文通过对当前国内主流热经济性分析方法的研究介绍，明确各热经济性分析方法的优点和不足，为电厂的节能降耗提供理论依据。

　　2 热经济性分析方法的研究现状及发展

　　火电机组热力系统定量分析按照它们所依赖的热力学基础可分为基于热力学第一定律的热量法和基于热力学第二定律的火用方法。热量法主要有常规热平衡法，循环函数法，等效热降法。而火用方法主要包括火用分析和熵分析方法等。

　　2.1热量法

　　（1）常规热平衡法

　　常规热平衡法基于汽水流量平衡和能量平衡的理论，通过列出n级回热加热器的每一级热平衡式和全机流量平衡式，得到（n+1）个方程。然后联立这（n + 1）个方程式，解出抽汽量D1，D2，D3…Dn，Dc等（n+ 1）个未知量或它们的系数a1，a2，a3…an，ac的数值，最后计算蒸汽在汽轮机内焓降做功的总和，以及冷源损失和汽轮机热耗等热经济性指标。

　　该方法概念清晰，计算精度高。但由于其在定量分析中的计算量很大，特别是当热力系统比较复杂时，直接应用常规热平衡分析法往往很繁琐。

　　同时，随着计算机技术的发展，计算机程序化对计算方法的通用性要求较高，而常规热平衡法通用性不足，因此在70年代以后逐渐被等效热降法或循环函数法等方法取代。

　　（2）循环函数法

　　循环函数法是一种热力系统简化分析方法。该方法能较好的适应复杂热力系统的计算，也能定量地局部分析。与常规热平衡法相比，计算工作量已减少很多。但循环函数法对概念的理解要求比较高，推导繁琐，在计算端差等设备缺陷的影响还不是很方便。因此，制约了其应用的广泛性。在实际生产领域，相比等效热降法而言，该方法应用较少。

　　（3）等效热降法

　　等效焓降法它既可用于整体热力系统的计算，也适用于热力系统局部定量分析。它摒弃了常规计算的缺点，不需要全盘重新计算就能查明系统变化的经济效益，即用简捷的局部运算代替整个系统的复杂运算[1]。

　　热量法分析中，根据能量守恒原理，得到的结果只能反应能量数量上的变化，不能反映能量的品质。而热力学第二定律分析方法弥补了能量分析的不足，注重能量的质和量，能够更好地发现系统中设备、过程、工序中的各种损失和缺陷，为更好地定位节能部位与发掘节能潜力提供了理论理论依据。

　　2.2热力学第二定律分析法

　　单耗分析理论建立在火用分析基础上，用产品的附加单耗作为节能降耗的主要指标。它以直观的方式展示出附加单耗的时空分布，使人能很好的理解能量损失的真正原因，更好地指导电厂工作人员在节能降耗上抓住关键所在[2]。

　　以某国产 600MW亚临界机组的热力系统为例，用单耗分析理论[3]分析其节能潜力。

　　分别计算其THA工况、75%THA工况、60%THA 、50%THA、40%THA的附加单耗可得表2。

　　从表2中可以看出通过单耗分析能很好地反应各设备的附加单耗的大小，从而更好地发现设备的完善程度，定量确定各设备节能潜力的大小。

　　3 结论与展望

　　本文以火电机组经济运行为目的，分析比较了各种热经济性分析方法的优点和不足。到目前为止，电厂热经济性分析方法还不够完善。主要表现为方法较复杂，计算公式较多，通用性较差等方面。因此，寻求一种简便、系统的节能理论，对电厂节能工作具有重大意义。随着火力发电厂节能分析理论的完善，热力系统分析将在指导电厂经济运行方面发挥越来越重要的作用。

　　参考文献

　　[1] 宋之平，王加璇，节能原理，水利电力出版社，12页

　　[2] 杨辰曜，杨志平，杨勇平，徐二树， 600MW亚临界燃煤机组单耗分析，华北电力大学学报，2010.1，第27卷（4）

　　[3] 欧阳小环，汽轮机组经济性分析与状态评价：[硕士学位论文].北京：华北电力大学.

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