汽輪機熱耗率的實用簡捷計算

1、汽輪機熱耗率的實用簡捷計算.j汔輪機熱耗率的實用簡捷計算摘要根據(jù)最小二乘法的原理,推導出電廠汽輪機在實用范圍內(nèi),由壓力p與溫度表示的水和水蒸汽比容,烙h的函數(shù)表達式,不用查水和水蒸汽性質(zhì)圖表,就能方便地求解汽輪機的熱耗率該函數(shù)表達式可用于機組熱力性能試驗,熱力統(tǒng)計計算,現(xiàn)揚熱力小指標競賽,具有計算精度高,簡捷,方便,實用的特點.關鍵詞汽輪發(fā)電機蛆熱耗率簡捷計算汽機的熱耗是指汽輪發(fā)電機組每發(fā)lkw-h的電能所消耗的熱量.它是反映機組能量轉(zhuǎn)換過程中的一項重要的經(jīng)濟指標.通常的方法以蒸汽的壓力p與溫度查水和水蒸汽性質(zhì)圖表,使用直線插值法求取比容及焙.或利用國標水和水蒸汽性質(zhì)的工業(yè)用公式程序編人計算機

2、進行計算,但該公式長而復雜,系數(shù)太多,這樣必須使用計算機,給有些場合帶來不便.本文從汽輪機實用范圍的水和水蒸汽壓力及溫度的可測參數(shù)出發(fā),利用最小二乘法,求解比容及焓高精度的分段函數(shù)擬合式,將比容和焙用壓力p與溫度表示為冪函數(shù)(或變冪函數(shù))的表達式,具有方便,簡捷,計算精度高之特點,可以很好地用于汽輪發(fā)電機組的供熱蒸汽(或輔助蒸汽)的流量是表計流量,當參數(shù)偏離流量孔板或噴嘴基準參數(shù)時,要采用下式對表計流量進行參數(shù)的修正:d嗔=don/d”d-dt/h(5)式中發(fā)電機出線端的電功率,mw;一驅(qū)動給水泵的小汽輪機功率,mw.對于用小汽輪機驅(qū)動給水泵機組,小汽輪機的功率可以根據(jù)具體機組的特性用統(tǒng)計的方

3、法回歸得到.國產(chǎn)亞臨界300mw機組:匝壅亙亟回國,=二,/=2.3476+1.11859410一d66mw(6)或用nqb=一2.8973+0.0260588d一3.50621l0d+1.8799510dnw(7)(適用范圍:50%/額定100%,d用單位t/h代入).前蘇聯(lián)超臨界320nw機組:qb=4.3437+2.8520210一dmw(8)或用=10.51550.0259168d+4.4870410一d一1.722210”dmw(9)(適用范圍:50%dd哺定100%,d用單位t/h代入).為了方便,下文用半凈熱耗率作計算.2適用于高壓,超高壓,亞臨界及超臨界壓力參數(shù)汽輪機的水和水蒸

4、汽比容,焓的擬合式.(1)主蒸汽的比容n:5.159210一24.154t一+(0.188l7+6.17l43l06tl)jp(一086523t0一t)m3/kg(101(適用范圍:8.0mphp25.0mpa,500t560,ii一0.0000017/,i抽i一2.2l0一)(2)主蒸汽的焙hn=2601.06+0.27004,layi0.0000003/kg,i曲i一3.110一)=(964.1274.60610一_+(0.4989+7.03321054)p)m3/kg(13)(適用范圍:9.0mpap20.0mpa,210f0墊蕉皇:墊qq!j250,li0.0000002m3/,i島i

5、1.610一)=(905.1681.325310一t+(一0.03667+21xl0)p(ol一39lb5gs.3)一lm3/kg(14)(適用范圍:10.0mpap40.0mpa,230t<290,ii一0.000001/,i函i一9.8l0一)(4)給水焙h=130.06+0.94771t?+(0.79-349.238l0一.產(chǎn))pkl/(15)(適用范圍:10.0mpap40.0mpa,160f250,iahi0.98kj/kg,i磯i9.010一)h=1356.88678.295p0+(一1.933鹋l580,iahi0.46kj/kg,i磯i一1.310j(7)高壓缸排汽的焙h

6、h=2475.93+1.5315t+(一11.0481.0685lo9一3.3)jp(-0.n)kj/(20)(適用范圍:1.00mpap470mpa,280390,iahi,0.6kj,kg,i執(zhí)i一1.6610一)(8)用于供熱或作為輔助蒸汽的比容:一6.2910一225.4t一+(0.13336+3.3673610一t?)p一m3/kg(21)(適用范圍:0.65mpap1.4onpa,260<320,1av10.00005m3/kg,1曲1.3.310.)(9)用于供熱或作為輔助蒸汽的焓h=2497.24+1.45702t1349+(0.(f2794152.7525410一t0.

7、973)一p【548一10kj/kg(22)(適用范圍:0.65mpap1.40npa,260z<320,iah1一o.12kl/kg,1她138410一)3實例計算意太利制造的超高壓再熱125n3機組,國產(chǎn)亞臨界再熱300mw機組及前蘇聯(lián)的超臨界320機組為例計算,并將計算結果列于表l比較它的適用性及進行分析.表1查表法與本文法計算熱耗率比較4應用與分析計算結果表明,采用本文水和水蒸汽比容和焓的擬合式,其回歸系數(shù)少,計算精度高,最太相對誤差在萬分位上,水和水蒸汽的比容與焓的擬臺式在計算中的誤差傳遞導致熱耗率的相對誤差亦在萬分位上,最大相對誤差沒有超過0.o2%,完全滿足工程計算的要求,

8、得到的結果是令人滿意的.為此可將這些擬合式用于火電廠的熱經(jīng)濟性定量分析.5小結本文給出的水和水蒸汽比容和焓的擬合式,可用于管內(nèi)的流速計算,測量流量孔板或噴嘴蒸汽參數(shù)偏離基準值時,對表計流量修正到真實流量的計算.對機組熱經(jīng)濟性的定量分析,具有計算精度高,實用性強,衙捷方便,便于現(xiàn)場使用,如編人可編程計算器或計算機應用更為便利.c下轉(zhuǎn)第30頁)l墊蕉皇:f!f國囤2飛濺頻率與熱流密度的關系(4)蒸發(fā)段上部的飛濺降膜區(qū)為液體和蒸汽分別局部接觸管子內(nèi)部的不穩(wěn)定狀態(tài),這是由于汽泡夾帶液滴向上飛濺碰撞管壁所形成的降膜在時間和空間上均不連續(xù),時間上的不連續(xù)是指在同一區(qū)域并不是所有時刻都能被飛濺降膜冷卻,空間

9、上不連續(xù)則是指某一時刻只有局部區(qū)域有飛濺降膜冷卻.因此,飛濺降膜流與環(huán)狀流有很大區(qū)別,飛濺降膜流無法在管壁形成均勻連續(xù)的液膜流動.(5)圖3示出了熱流密度q=20.148kw/,熱管工作溫度t:120qc,充液率:23.5%時,壁溫沿蒸發(fā)段高度的變化.蒸發(fā)段下部人口附近壁溫較低,說明人口冷凝回流液處于過冷狀態(tài),屬于單相液流;測點2的壁溫開始有時有些波動,說明工質(zhì)起沸點在此測點附近;測點溫度隨時間波動,波動約.4-1.2,說明在此區(qū)段存在過冷沸騰現(xiàn)象.測點2至11區(qū)間壁溫基本趨于穩(wěn)定一致,說明蒸發(fā)管內(nèi)工質(zhì)進入飽和沸騰狀態(tài),而上部的壁溫略低于下部,是由于流動型態(tài)的不同使蒸發(fā)換熱的形式發(fā)生了變化,下

10、部屬于泡狀流,為核態(tài)沸騰蒸發(fā);上部是飛濺降膜流,屬于飛濺降膜蒸發(fā).隨機飛濺的液滴所形成的液膜很薄,而且不連續(xù),蒸發(fā)過程更為強烈,所以壁溫較低.3結論囤3壁溫沿高度的分布(1)在保證熱管工作效率及安全性的前提下,分離式熱管蒸發(fā)段工質(zhì)流動型式除單相液流,泡狀流(低熱流密度時為彈狀流)外,在蒸發(fā)段上部約占42%50%的區(qū)域存在不穩(wěn)定的飛濺降膜傳熱區(qū),并且各流動區(qū)域所占比例隨熱流密度的不同有所改變.熱流密度增加,單相液流區(qū)縮小,泡狀流區(qū)增大,飛濺降膜區(qū)縮小.(2)飛濺降膜區(qū)的流動存在時問和空間上的不連續(xù)性,因而對傳熱有相當太的影響.(3)飛濺頻率及高度均與熱流密度有關,隨熱流密度增加,飛濺頻率增加并趨

11、于穩(wěn)定值,飛濺高度在低熱流密度時變動較大,高熱流密度時趨于穩(wěn)定.參考文獻l森忠夫,高鷹生男.大容量熱管裝置的開發(fā)和實例.辛明道編日本熱管協(xié)會重慶大學熱管討論會論文集.重慶:重慶大學出版杜,l9852胨剛.辛明道,胨遠國.兩相所式熱虹吸管內(nèi)的流動和傳熱工程熱物理,1987,8(2)作者簡介朱玉琴.女,歲.1995年6月畢業(yè)于西安交通大學熱能工程專業(yè),獲碩士學位.現(xiàn)為西安石袖學院講師.主要從事分離式熱管性能和工程應用的研究.及瑛分離性能與其應用的研究.收稿日期20000315(上接第27頁l參考文獻1鐘蟲明等具有炯參數(shù)的水和水蒸汽性質(zhì)參數(shù)手冊水利電力出版社,1987年修訂2翦天聰.汽輪機原理.水利電力出版社.19923虞亞輝等.