等效焓降法

原则性热力系统计算

1． 热平衡法（常规计算法）

这种计算法的核心（对本机组而言），实际上是对由8个加热器热平衡方程式和一个凝汽器物质平衡式所组成的9个线性方程组进行求解，可求出9个未知数（8个抽汽系数和1个凝汽系数），然后，根据公式求得所需要的新汽耗量或机组功率、热经济指标等。

计算结果：

1） 热经济指标计算：

机组热耗：0Q 61264776381= kJ/h 热耗率：88.882500==e P Q q )(h kW kJ ⋅ 热效率：4079.036000==q e η

汽轮机绝对内效率：4182.0=i η

2） 锅炉热负荷：b Q = 2683339584 kJ/h 管道效率：995.00==b p Q Q η

3） 全厂热经济性指标：

全厂热效率：3742.04079.0995.092.0=⨯⨯=cp η 全厂热耗率：52.96203600==cp

cp q η )(h kW kJ ⋅ 发电标准煤耗率：328123

.0==cp s b η )(h kW g ⋅

2． 等效焓降法

等效热降法是在60年代后期，首先由库滋湟佐夫提出，并在70年代逐步完善、成熟，形成了完整的热工理论体系，是热力系统分析，计算的一种新方法。这种方法在热力系统局部定量分析中，具有简捷、方便和准确的明显特点，在生产实践中效果显著，引人注目。近年来，这一方法得到了广泛的应用，深受工程界的好评。为西安交通大学博士生导师林万超教授这项科研成果，取得了显著的经济效益。

等效热降法是基于热力学的热功转换理论，考虑到设备质量、热力系统结构和参数的特点，经过严密地理论推演，导出几个热力分析参量抽汽等效焓降H j 和抽汽效率j η等用以研究热工转换及能量利用程度的一种方法。各种实际系统，

在系统和参数确定后，这些参量也就随之确定，并可通过一定公式计算，成为一次性参数给出。对热力设备和系统进行分析时，就是用这些参数直接分析和计算。

等效热降法既可用于整体热力系统的计算，也可用于热力系统的局部分析定量。它基本上属于能量转化热平衡法。但是，它摒弃了常规计算的缺点，不需要全盘重新计算就能查明系统变化的经济性，既用简捷的局部运算代替整个系统的繁杂计算。具体讲，它只研究与系统改变有关的那些部分，并用给出一次性参量进行局部定量，确定变化的经济效果。这种方法经实践应用颇为简便。

等效热降法主要用来分析蒸汽动力装置和热力系统。在火电厂的设计中，用以论证方案的技术经济性，探讨热力系统和设备中各种因素的影响以及局部变动后的经济效益，是热力工程和热系统优化设计的有力工具。对于运行电厂，可用等效热降法分析技术改造，分析热系统节能技术改造，可为改造提供确切的技术依据。在热耗查定中，等效热降法对于诊断电厂能量损耗的场所和设备，查明能量损耗的大小，发现机组存在的缺陷和问题，指出节能改造的途径与措施，以及评定机组的完善程度和挖掘节能潜力等，都将发挥重要作用。

除此之外，等效热降法还是管理电厂运行经济性的好办法，它为小指标的定量计算提供了简捷方法，为制订指标定额和管理措施，以及改进运行操作提供了依据。同时，以此对全厂实施定时热经济管理，也是提高运行管理水平和管理要能源的重要途径。

等效热降法不仅适用于凝汽式机组，同时也适用于供热机组，用以制订供热机组的工况图，分析供热方案和供热系统变化等方面的技术经济问题。等效热降法的特点是：局部运算的热工概念清晰，与一般热力学分析完全一致，因此，容易掌握应用；其次，计算简捷而又准确，与真实热力系统相符，且无论用手工计算或电算都很方便。分析问题时，这种方法能充分剖析事物的本质和矛盾，分清问题的主次，从而促进问题的正确解决。

等效热降的计算是以新蒸汽流量保持不变为前提条件的。这样就避免了热力系统一般计算方法的缺点，既热力系统中影响热经济性的任何变化，其最终结果都将导致各抽汽量和总汽耗量的变化，因而要求全部从头开始计算，方能求得热经济性变化的结果。如果把新蒸汽流量固定不变，则热力系统中出现的任何影响经济性的变化，只是改变了汽轮机的功率和该变动以后的抽汽份额，各级抽汽流量不致全部变动。因此，有可能就抽汽量和热量的局部变化进行分析，从而直接求得经济性变化的结果。这样就能简化计算，使局部定量成为可能。

此外，在计算等效热降时，认为新蒸汽参数、再热参数、终参数以及各抽汽参数均为已知，且保持不变，既汽轮机膨胀过程线的变化暂时不予考虑。所有这些都是建立等效热降概念和推导公式的前提条件。另外，为了局部定量分析的方便，把加入循环的热量也保持不变。

在这些前提条件下，求得的全部抽气等效热降和抽汽效率，是一些完全确定的数值和物理含意相当的参量。它们以一次性参数供给，不必经常计算，成为分析热力系统的重要参数。新机组的这些参数，最好由制造厂提供。运行多年或参数有变化的机组，可通过热力试验给予确定。其物理意义是：等效热降H是1kg 抽汽流从Noj处返回汽轮机的真实作功能力，它标志着汽轮机各抽汽口蒸汽的能级或能位高低。Hj愈大，它所以的能级就愈高，汽流的做功能力也就欲大；抽汽效率表示任意热量加到汽轮机的回热系统Noj处时，该热量在汽轮机中转变为功的程度或份额。在新蒸汽部位的效率最大，等于装置效率，而冷凝器的效率最小，等于零，所以抽汽效率的数值处于装置效率与零之间。

计算结果：

新蒸汽等效焓降:H =1110.09kJ/kg

循环吸热量：kg kJ Q /42.26980=

汽轮机绝对内效率：4162.0=i η

3．两种计算方法的比较 汽轮机绝对内效率变化：00478.0=i δη

通过上面的计算，我们可以看出，两种方法都是有效的，并且是正确的值。但计算值未能完全吻合，因为等效焓降法只是作为一种检验的计算来出现，所以对系统中的漏汽和轴封用汽并没有考虑，故会产生误差，但是在误差范围之内的。通过比较两种方法，我们对系统的计算更加了解。也可以看出，等效焓降法对局部系统是一种更加简便的方法。