摘要：加熱器端差是加熱器進(jìn)口抽汽壓力基礎(chǔ)上的飽和溫度以及給水出口溫度之差，對各級加熱器端差的運行熱經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行準(zhǔn)確而快速的評價，對熱力系統(tǒng)的設(shè)計和檢修具有重要的意義。文章對加熱器端差對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的相關(guān)影響進(jìn)行了分析，希望能夠通過此次的理論研究對實際操作起到一定指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：加熱器端差；機(jī)組經(jīng)濟(jì)性；熱力系統(tǒng)；熱平衡方法；數(shù)學(xué)模型 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TK223 文章編號：1009-2374（2015）14-0072-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.035

處在同一熱力系統(tǒng)當(dāng)中，各加熱器型式和所處位置都在一定程度上有著差異，所以加熱器端差對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性所產(chǎn)生的相應(yīng)影響也會存在著差異。在這一情況下，倘若只是將高壓或者是低壓作為界限，對其采取相同端差，這樣就違反了科學(xué)性。如何更合理地解決這一端差影響就顯得格外重要。

1 加熱器端差的理論分析

1.1 加熱器端差增大的原因分析

加熱器在運行過程中，其自身會存在著端差問題，這一現(xiàn)狀對熱損失雖沒有造成直接性的影響，但卻對熱交換不可逆性得到了增強(qiáng)，從而就產(chǎn)生了額外的冷源損失，這樣就會使加熱器裝置的熱經(jīng)濟(jì)效率大大降低。從實際情況來看，加熱器端差在增大的問題上存在著多方面因素，其中受熱面積垢以及加熱器的抽空系統(tǒng)不良和部分冷水走旁路等，都會使得加熱器端差增大，這樣會致使回?zé)嵯到y(tǒng)當(dāng)中的加熱器出口水溫發(fā)生降低的現(xiàn)狀，在本級的抽汽量就會大幅度降低，而比其高的一組在抽汽量上就會得到增加，最終會使得整個機(jī)組的功能降低。

1.2 加熱器端差理論方法分析

此次對加熱器端差的研究主要是運用了熱力系統(tǒng)矩陣熱平衡方程式以及熱耗變換系數(shù)的相關(guān)理論，在經(jīng)過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)作用下，對定功率基礎(chǔ)上的加熱器端差對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)所產(chǎn)生影響的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建立。通過這一模型的建立能夠?qū)崃ο到y(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)特點以及輔助汽水系統(tǒng)的影響進(jìn)行分析，并能夠針對多種形式的加熱器和其間的多樣連接方式下的機(jī)組熱效率及端差間變化關(guān)系進(jìn)行探究。從現(xiàn)階段對加熱器端差對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響分析方法來看，主要就是通過矩陣法以及等效熱降法對其進(jìn)行的分析，需要注意的是，通過這些方法的分析研究在機(jī)組設(shè)計選型以及技術(shù)改造后或在不變功率基礎(chǔ)上再進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)性的比較就不是很適合。

2 加熱器端差對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的分析方法及模型建立

2.1 加熱器端差對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的分析方法

針對加熱器端差對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的分析方法有多種，所以在實際的應(yīng)用過程中要能夠結(jié)合實際進(jìn)行，這樣才能夠使方法的作用得到充分發(fā)揮。其中的等效熱降法是比較常用的分析方法，它主要是對蒸汽動力裝置以及熱力系統(tǒng)進(jìn)行分析時候常用的，這一方法不僅能夠使整體熱力系統(tǒng)的相關(guān)計算得到應(yīng)用，同時也能對熱力系統(tǒng)局部定量有著很好的分析效果。以常規(guī)熱平衡方法為基礎(chǔ)，將等效熱降法應(yīng)用于壓水堆核電機(jī)組二回路熱力系統(tǒng)汽水流量的分配計算，計算結(jié)果與常規(guī)熱平衡法完全相同，并可簡捷快速地計算出熱力系統(tǒng)連接方式以及局部參數(shù)變化對汽水流量分配的影響，為壓水堆核電機(jī)組二回路熱力系統(tǒng)應(yīng)用熱力學(xué)第二定律進(jìn)行定量分析奠定了基礎(chǔ)。以新型300MW空冷機(jī)組為例，分別使用正平衡、反平衡及等效熱降方法對機(jī)組進(jìn)行分析，這幾種方法的特點和計算結(jié)果對比表明，等效熱降法在機(jī)組性能及局部進(jìn)行能損分析，提供節(jié)能改造手段等方面具有明顯的優(yōu)勢。由于加熱器端差對機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生的影響和端差大小以及鄰近加熱器抽汽效率差大小有著直接性關(guān)系，不僅如此，同時也和之前的加熱器在疏水冷卻器及其份額上的大小有著直接性關(guān)系。在這一基礎(chǔ)上能夠?qū)⒓訜崞鞫瞬畲笮∫约班徑訜崞鞒槠什畹玫矫鞔_就能夠很快地將影響結(jié)果得到解決。

等效熱降法的主要概念就是回?zé)岢槠狡啓C(jī)1kg新蒸汽的做功，等效于kg新蒸汽直達(dá)冷凝器

熱降。

式中：

αγ——抽汽做功不足系數(shù)

yγ——抽汽的份額

Z——抽汽級數(shù)

γ——任意抽汽級編號

2.2 加熱器端差對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性影響的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建

回?zé)峒訜崞髦饕菬嵯到y(tǒng)的一個重要設(shè)備，這一設(shè)備運行對機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性以及穩(wěn)定性有著重要作用，它關(guān)鍵體現(xiàn)在加熱器端差以及散熱損失等方面的因素對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)的重要影響，對這些因素進(jìn)行定量分析，能夠?qū)崃υO(shè)備得以有效完善，并對其中的操作以及管理等技術(shù)工作有著很好改進(jìn)和優(yōu)化作用，其中最為重要的就是傳熱端差，所以針對這一情況對其進(jìn)行建立數(shù)學(xué)模型加以分析能夠?qū)⑾嚓P(guān)的影響情況清晰的展現(xiàn)出來。

針對加熱器端差對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)的影響，首先從定流量這一條件下的加熱器端差的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行構(gòu)建，那么汽輪機(jī)的做功表達(dá)就是w=ho-hc+O-atho-wf，其中的循環(huán)中單位工質(zhì)熱耗量就是qo+qrh=ho-t1+atho=ho-t1+o-（at+aft）o，在這一表達(dá)式中的ho、hc、O所表示的就是主蒸汽焓以及排氣焓和在1kg蒸汽再熱的吸熱量，而其中的wf就是軸封漏氣等在汽輪機(jī)內(nèi)所做功不足的表示。

通過對加熱器上端變化對機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的數(shù)值分析，可對其進(jìn)行制作相應(yīng)的強(qiáng)度系數(shù)圖譜。這里的強(qiáng)度系數(shù)主要就是各個加熱器上端差對機(jī)組能效產(chǎn)生影響的強(qiáng)度系數(shù)作為是縱坐標(biāo)，而各個加熱器離散分布作為是橫坐標(biāo)，然后通過這些關(guān)系進(jìn)行建立的關(guān)系圖。在這一圖譜的比較上主要分為兩種重要的類型，第一種就是處在不同負(fù)荷下的同級加熱機(jī)上端差強(qiáng)度系數(shù)趨勢圖，第二種就是處在不同負(fù)荷基礎(chǔ)上的各級加熱器上端差強(qiáng)度系數(shù)條形圖。前者主要是通過機(jī)組各個典型的工況負(fù)荷作為橫軸，然后把不同負(fù)荷基礎(chǔ)上的各級加熱器上端差變化對機(jī)組能效影響強(qiáng)度系數(shù)進(jìn)行連接成折線，后者則是將各級的加熱器編號作為橫軸，而在同級加熱器作出不同負(fù)荷下強(qiáng)度系數(shù)變化的趨勢。然后通過常規(guī)熱平衡法能夠分別對這一機(jī)組的上端差對機(jī)組的效能影響得到計算，通過對這一方法的采用，所得到的結(jié)果在最大相對誤差方面達(dá)到100%負(fù)荷時3號加熱所對應(yīng)的2.030%，從這些數(shù)據(jù)能夠看出，這一圖譜能夠?qū)嶋H情況得到較為準(zhǔn)確的反映。

3 結(jié)語

綜上所述，由于加熱器是回?zé)嵯到y(tǒng)組成的重要設(shè)備，所以保障其自身的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)的運行非常重要，關(guān)于加熱器端差對機(jī)組的重要影響要能夠在具體的處理過程中，和實際情況緊密的契合，要對其中所出現(xiàn)的相關(guān)問題認(rèn)真詳細(xì)地分析，找到問題根源所在然后針對性解決，與此同時還要能夠制定相對科學(xué)合理的指標(biāo)定額以及有效的管理措施。只有從多方面進(jìn)行加強(qiáng)，才能夠?qū)⒂绊懡档阶畹汀?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 張樹芳，冉鵬，郭江龍.應(yīng)用擴(kuò)展型能效分布矩陣分析二次再熱機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性[J].動力工程，2013，（3）.

[2] 李建剛，李麗萍，阮濤，石孝民.二次再熱超臨界機(jī)組熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性計算模型的研究[J].汽輪機(jī)技術(shù)，2013，（6）.

作者簡介：張超（1985-），男，山東棗莊人，陜西德源府谷能源有限公司運行機(jī)組長，研究方向：電氣工程及其自動化。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）