汽轮机热耗率的实用简捷计算

汽轮机热耗率的实用简捷计算汽轮机热耗率的实用简捷计算 .j 汔轮机热耗率的实用简捷计算 [摘要]根据最小二乘法的原理,推导出电厂汽轮机在实用范围内,由压 力 P 与温度表示的水和水 蒸汽比容,烙h 的函数表达式,不用查水和水蒸汽性质图表,就能方便地 求解汽轮机的热耗率该函 数表达式可用于机组热力性能试验,热力统计计算,现扬热力小指标竞 赛,具有计算精度高,简捷,方便, 实用的特点. [关键词]汽轮发电机蛆热耗率简捷计算 汽机的热耗是指汽轮发电机组每发 lkW-h的电 能所消耗的热量.它是反映机组能量转换过程中的一 项重要的经济指标.通常的方法以蒸汽的压力 P 与 温度￡查水和水蒸汽性质图表,使用直线插值法求取 比容及焙.或利用国标水和水蒸汽性质的工业用公式 程序编人计算机进行计算,但该公式长而复杂,系数太 多,这样必须使用计算机,给有些场合带来不便.本文 从汽轮机实用范围的水和水蒸汽压力及温度的可测参 数出发,利用最小二乘法,求解比容及焓高精度的分段 函数拟合式,将比容和焙用压力 P 与温度表示为幂 函数或变幂函数的表达式,具有方便,简捷,计算精 度高之特点,可以很好地用于汽轮发电机组的供热蒸汽 或辅助蒸汽的流量是表计流量,当参数偏离流量孔 板或喷嘴基准参数时,要采用下式对表计流量进行参 数的修正 D 嗔DoN/’ D”√ D-Dt/h5 式中Ⅳ发电机出线端的电功率,MW; Ⅳ一驱动给水泵的小汽轮机功率,MW. 对于用小汽轮机驱动给水泵机组,小汽轮机的功 率可以根据具体机组的特性用统计的方法回归得到. 国产亚临界 300MW 机组 匝壅亘亟回国 , , 二,/ 2.34761.11859410 一 D66Mw6 或用 Nqb一 2.89730.0260588D 一 3.50621 l0D1.8799510DNW7 适用范围50≤/额定≤100,D 用单位 t/h 代入. 前苏联超临界 320NW 机组 Ⅳqb4.34372.8520210 一 DMw8 或用 10.51550.0259168D4.4870410 一 D 一 1.722210”DMw9 适用范围50≤DD 哺定≤100,D 用单位 t/h 代入. 为了方便,下文用半净热耗率作计算. 2 适用于高压,超高压,亚临界及超临界 压力参数汽轮机的水和水蒸汽比容, 焓的拟合式. 1主蒸汽的比容 n5.159210～一 24.154t 一0.188l7 6.17l43l06tlJP一 086523t0 一 t m3/kg101 适用范围8.0MPh≤P≤25.0MPa,500℃≤t≤ 560℃,I△ I 一≤0.0000017/,I 抽 I 一≤2.2 l0 一 2主蒸汽的焙 hn2601.060.27004℃,layI≤0.0000003/kg,I 曲 I 一≤3.110 一 964.1274.60610 一_0.4989 7.03321054Pm3/kg13 适用范围9.0MPaP≤20.0MPa,210℃≤f≤ 0 垫蕉皇垫 QQj 250℃,l△I～≤0.0000002m3/,I 岛 I～≤1.6 10 一 905.1681.325310 一 t’ 一 0.0366721xl0～ pOl 一 39lB5gS.3一 lm3/kg14 适用范围10.0MPa≤P≤40.0MPa,230℃≤t 290℃,I△I 一≤0.000001/,I 函 I 一≤9.8 l0 一 4给水焙 h130.060.94771t’0.79-349.238 l0 一.产Pkl/15 适用范围10.0MPa≤P≤40.0MPa,160℃≤f ≤250℃,IAhI≤0.98kJ/kg,I 矶 I≤9.010 一 h1356.88678.295P0’一 1.933 鹋 l580℃,IAhI～≤0.46kJ/kg,I 矶 I 一≤1.310j 7高压缸排汽的焙 h h2475.931.5315t’一 11.048 1.0685lo9 一 3.3JP-0.n kJ/20 适用范围1.00MPa≤P≤470MPa,280℃≤ ≤390℃,IAhI,Ⅲ≤0.6kJ,,kg,I 执 I 一≤1.6610 一 8用于供热或作为辅助蒸汽的比容 一 6.2910～一 225.4t 一0.13336 3.3673610 一 tP 一 m3/kg21 适用范围0.65MPa≤P≤1.4oNPa,260℃≤ 320℃,1Av1≤0.00005m3/kg,1 曲 1.≤3.3 10. 9用于供热或作为辅助蒸汽的焓 h2497.241.45702t13490.F279415 2.7525410 一 t0.973一’P【548 一’10 kJ/kg22 适用范围0.65MPa≤P≤1.40NPa,260℃≤z 320℃,IAh1 一≤O.12kl/kg,1 她 1≤38410 一 3 实例计算 意太利制造的超高压再热 125N3机组,国产亚 临界再热 300Mw 机组及前苏联的超临界 320 机 组为例计算,并将计算结果列于表 l 比较它的适用性 及进行分析. 表 1 查表法与本文法计算热耗率比较 4 应用与分析 计算结果表明,采用本文水和水蒸汽比容和焓的 拟合式,其回归系数少,计算精度高,最太相对误差在 万分位上,水和水蒸汽的比容与焓的拟台式在计算中 的误差传递导致热耗率的相对误差亦在万分位上,最 大相对误差没有超过 0.o2,完全满足工程计算的要 求,得到的结果是令人满意的.为此可将这些拟合 式用于火电厂的热经济性定量分析. 5 小结 本文给出的水和水蒸汽比容和焓的拟合式,可用 于管内的流速计算,测量流量孔板或喷嘴蒸汽参数偏 离基准值时,对表计流量修正到真实流量的计算.对 机组热经济性的定量分析,具有计算精度高,实用性 强,衙捷方便,便于现场使用,如编人可编程计算器或 计算机应用更为便利. c 下转第 30 页 l 垫蕉皇ff 国 囤 2 飞溅频率与热流密度的关系 4蒸发段上部的飞溅降膜区为液体和蒸汽分别 局部接触管子内部的不稳定状态,这是由于汽泡夹带 液滴向上飞溅碰撞管壁所形成的降膜在时间和空间上 均不连续,时间上的不连续是指在同一区域并不是所 有时刻都能被飞溅降膜冷却,空间上不连续则是指某 一 时刻只有局部区域有飞溅降膜冷却.因此,飞溅降 膜流与环状流有很大区别,飞溅降膜流无法在管壁形 成均匀连续的液膜流动. 5图 3 示出了热流密度 q20.148kW/,热管 工作温度 t120qc,充液率23.5时,壁温沿蒸 发段高度的变化.蒸发段下部人口附近壁温较低,说 明人口冷凝回流液处于过冷状态,属于单相液流;测点 2 的壁温开始有时有些波动,说明工质起沸点在此测 点附近;测点温度随时间波动,波动约.4