华北电力学院学报JOURNALOFNORTHCHINAINSTITUTEOFELECTRICPOWER增刊1992火电厂回热加热器烟分析洪钧达姚树新(华北电力学院动力系)(河北电力勘测设计院)摘要本文根据多流体的传热模型,利用温度烟效率的概念对火电厂回热加热器进行了烟分析,给出了流体传热过程温度拥效率的计算方法,利用此方法可以独立地进行拥分析而不必事先做能量分析。关键词:热力学平均温度,温度烟效率,烟效率中图分类号:TK212月U舀众所周知,为了正确分析节能潜力,热力学第二定律的烟分析要优于热力学第一定律的能量分析。在火力发电厂原则性热力系统的计算中,传统上要进行烟分析必须先进行能量分析,无法单独进行拥分析。本文运用拥效率概念,直接对原则性热力系统中的各个回热加热器建立拥平衡方程。为了便于对回热加热器的传热过程进行分析,作者提出多流体传热过程的假想传热模型,在此基础上根据流体的可测参数温度T、压力p查阅有关图表,较方便地进行回热加热器佣分析,求出各回热加热器的炳效率和抽汽量。本文采用的解题思路和假想传热模型是作者自已提出的,目前文献资料中尚未见到,其计算的最后误差较小,在工程误差允许范围之内。1多流体传热过程的假想模型电厂的回热加热器经常是多种流体之间相互传热,例如在表面式加热器的热流体侧有抽汽、疏水、轴封漏汽等,在混合式加热器的入口处有抽汽、疏水、补充水等。在回热加热器中总是存在着多种流体的混合过程,可以认为混合过程是没有端差的传热过程,我们假想几种流体具有假想分界面,流体之间通过假想的分界面有热量传递而无质量交换,总的传热结果使它们在出口处具有相同的状态,从而混为一体。设一回热加热器有多种流体1、2、3.·…K进入,且厉;>rZ>犷3>……rK,它们收稿日期:1991年9月。;;华北电力学院堂一望二一一一一一一一_之间的传热模型如图1所示,图中箭头表示热量传递的方向。由于温度拥效率与路径无关,可把热力学平均温度最低的流体看作冷流体,其它流体作为热流体,化为多股热流体对一股冷流体的放热,如图2所示。传热过程则简飞Zf厂于卜决Zc
乙、、、一、、/产尸一J‘‘户卜公K图1多流体传热过程示意图图2多流体传热过程简化2回热加热器的佣分析对如图3所示的简单的传热模型,冷热流体均为稳定流动,若不计压力损失,用符合C表示流体的状态参数,则根据文献仁1〕,它的温度拥效率和拥效率分别为~广O“亡二二三‘c~告设瓷几\\\勺,=刀e丁.刀t(2)式中rc、全、分别为冷热流体传热过程的热图3简单换热模型力学平均温度,单位K;T。为环境温度,单位K;勺,为简单传热模型的热效率,等于冷流体吸热量与热流体放热量之比。利用拥效率建立的拥方程为m。(e扩一e刃’‘’)X刀。二m。(二“’一e二凡)根据多流体的传热模型,回热加热器内流体的传热过程,可视为两种或两种以上流体之间的相互传热,可以把其中任何一种流体看作冷流体,其余流体看作热流体,热流体中每种流体分别传热给冷流体。对混合式回热加热器,它的热效率通常为出口流体的总焙与入口流体的总焙的比值。为保持与烟分析中热效率的含义一致,认为所有进入混合式加热器的流体为热流体,从入口状态放热至水的三相点状态;出口流体为冷流体,从水的三相点状态吸热至出口状态,热流体中的每种流体分别传热给冷流体。为了简化计算的需要,有时将热流体分为几个阶段分别对冷流体放热,其分段的中间状态可以是实际传热过程中的某个状态,也可以是实际过程外的假想状态。在求取冷热流体热力学平均温度时,关键的一点是对回热加热器中的传热过程进行分解,把实际回热加热器分解为几个简单的传热模型。对每个简单的传热型,根据冷热火电厂回热加热器烟分析45流体进出口状态可确定冷热流体传热的热力学平均温度,进而确定温度拥效率和拥效率,并利用佣效率建立烟平衡方程式。表面式回热加热器可分解为热流体侧的抽汽、上级疏水、轴封来汽等分别传热给冷流体侧的给水或凝结水,当有内置式疏水冷却段时,蒸汽放热过程分为蒸汽从入口状态放热至饱和水状态,再从饱和水状态放热至出口状态。每个传热过程组成一个简单的传热模型,如图4所示。图中右下标sw表示加热器进口蒸汽压力下的饱和水,右下标w表示给水或凝结水,右下标q、。、h分别表示抽汽、_匕级疏水...
