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,作為其運行經(jīng)濟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)實意義,它既是熱力系統(tǒng)設計、技術(shù)改造的理論基礎,又是火電廠熱力設備經(jīng)濟運行在線分析的實用技術(shù).特別是計算機的普及和計算技術(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、應計算機計算已經(jīng)成為該領(lǐng)域研究的一個新特點.論文在對現(xiàn)有火電廠熱力系統(tǒng)分析計算方法進行深入研究分析的基礎上,從傳統(tǒng)的常規(guī)熱平衡(熱力學基本定律在熱力系統(tǒng)計算上的顯式表達)出發(fā),引入矩陣思想,通過嚴格數(shù)學推導,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撲結(jié)構(gòu)、元素數(shù)值分別與實際機組熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、熱力參數(shù)具有一一對應的映射關(guān)系,并且矩陣方程中含有直接表達機組熱經(jīng)濟性

3、指標(循環(huán)效率)的矩陣元素,可方便地用數(shù)學語言表達熱力系統(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謹與科學.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方程中的通用表達規(guī)則.在火電廠熱力設備局部定量分析中,通過對熱力設備局部變化前后的能平衡式的對比分析,

4、建立了各種熱力設備局部變化在EEDM方程中的通用表達規(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補充方程.結(jié)合EEDM方程及其補充方程及多重循環(huán)分析思路,可以定量分析任意局部變化對供熱機組供熱、發(fā)電兩個方面的獨立影響數(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