基于能效分布矩陣方程的火電廠熱力系統(tǒng)分析方法.pdf

1、盡管新能源及其利用技術(shù)在不斷研究和開發(fā)中,中國電力工業(yè)在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)仍將以燃煤的火力發(fā)電為主.火力發(fā)電廠既是產(chǎn)能大戶,又是耗能大戶,作為其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性考核工具的熱力系統(tǒng)分析計算方法研究,具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義,它既是熱力系統(tǒng)設(shè)計、技術(shù)改造的理論基礎(chǔ),又是火電廠熱力設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行在線分析的實(shí)用技術(shù).特別是計算機(jī)的普及和計算技術(shù)的發(fā)展,對火電廠熱力系統(tǒng)分析計算方法的研究提出了新的要求,如何提高分析方法的通用性、智能化、精確度和適

2、應(yīng)計算機(jī)計算已經(jīng)成為該領(lǐng)域研究的一個新特點(diǎn).論文在對現(xiàn)有火電廠熱力系統(tǒng)分析計算方法進(jìn)行深入研究分析的基礎(chǔ)上,從傳統(tǒng)的常規(guī)熱平衡(熱力學(xué)基本定律在熱力系統(tǒng)計算上的顯式表達(dá))出發(fā),引入矩陣思想,通過嚴(yán)格數(shù)學(xué)推導(dǎo),構(gòu)建了適于火電廠熱力系統(tǒng)分析的矩陣方程能效分布矩陣方程(EEDM方程).與現(xiàn)有矩陣分析方法相比,該矩陣方程中不但矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、元素數(shù)值分別與實(shí)際機(jī)組熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、熱力參數(shù)具有一一對應(yīng)的映射關(guān)系,并且矩陣方程中含有直接表達(dá)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性

3、指標(biāo)(循環(huán)效率)的矩陣元素,可方便地用數(shù)學(xué)語言表達(dá)熱力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性和熱力特性,從而使得基于能效分布矩陣方程的火電廠熱力系統(tǒng)分析計算方法更為嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué).與傳統(tǒng)分析方法不同,在輔助系統(tǒng)局部定量分析中,提出了"先歸并,后分析"的分析思想,并由此提出虛擬熱力系統(tǒng)的概念.構(gòu)建了適合EEDM方程應(yīng)用的虛擬熱力系統(tǒng),確定了各類輔助汽水成分在EEDM方程中的通用表達(dá)規(guī)則.在火電廠熱力設(shè)備局部定量分析中,通過對熱力設(shè)備局部變化前后的能平衡式的對比分析,

4、建立了各種熱力設(shè)備局部變化在EEDM方程中的通用表達(dá)規(guī)則,有效避免了傳統(tǒng)分析方法需要事先確定相關(guān)加熱器流量系數(shù),以及由此帶來的模型近似性等問題.在供熱機(jī)組熱力系統(tǒng)分析計算中,完善了多重循環(huán)分析思路,構(gòu)建了適于計算循環(huán)排汽系數(shù)(或再熱系數(shù))的EEDM補(bǔ)充方程.結(jié)合EEDM方程及其補(bǔ)充方程及多重循環(huán)分析思路,可以定量分析任意局部變化對供熱機(jī)組供熱、發(fā)電兩個方面的獨(dú)立影響數(shù)值,有效避免了傳統(tǒng)分析方法只能單一的分析局部變化對發(fā)電影響的不足.結(jié)合