中、小型凝汽机改造中机组热力计算的研究

【作者】 崔慧利； 庄贺庆； 武学素；

【机构】 西安电力学校； 西安交通大学；

【摘要】 目前,我国有一批中、小型凝汽机,其总容量约占全国火力发电设备总容量的20%.这些机组参数低,热效率低,煤耗率高。在大型机组迅猛发展的今天,从节能政策出发,中、小型凝汽机必须走改造供热的道路.把凝汽机改造为供热机组,需要确定改造方案,进行安全性和经济性分析,这首先要求进行机组详细热力计算.需要改造的中、小型凝汽机,一般都是运行多年的旧机组。由于种种原因,常会出现详细热力计算及通流部分尺寸资料不全的情况,需要对机组通流部分进行实测。这样,旧机组热力计算便产生了以下特殊问题:第一,若通流部分尺寸为实测资料,由于测量值存在一定误差,它只能作为初始给定值,然后根据详细热力计算结果的合理性,进行分析修正,使热力计算更趋合理;第二,若原机组无任何热力计算资料,需在仅已知初、终参数和功率的条件下,作出设计工况热力过程线。在现有机组通流部分尺寸不能作为给定值的情况下,进行机组详细热力计算,是实际中遇到的新问题,还没有人作过这方面的研究,且常规的正向计算和反向计算方法都无法解决这一特殊问题。针对热力计算中的特殊问题,本文提出了旧机组热力计算的新方法,它具有正向计算和反向计算相结合,以反向计算为主的特点。正向计算结果可以作为反向计算的叠代初值。这样,由于初始值接近其真实值,从而加快收敛。无论是汽轮机常规热力计算,还是旧机组热力计算,都必然会遇到超音速状态热力计算问题,而其关键在于确定临界压力。现有的拟合热力过程线求临界压力法,计算很复杂,叠代次数多,且精度差,非常不便于在计算机上实现,特别是当马赫数较大时,上机计算的结果严重失真.鉴于此,本文提出了一种准确,简便,且便于在计算机上实现的计算方法--多变过程求临界压力法。即将有损失的蒸汽膨胀过程用多变过程方程式来表示,并与临界流量方程联立,求得临界压力和临界比容。该方法不仅很容易在计算机上实现,而且尤其适用于马赫数较大的情况,且精度很好.总之,本文提出的正向计算与反向计算相结合的旧机组热力计算方法,有效解决了常规热力计算方法无法解决的实际问题.多变过程求临界压力法,克服了现有方法的严重不足,很好地解决了超音速状态下的热力计算问题。而且,该方法对于常规热力计算中超音速问题具有普遍适用性,特别有利于热力计算在计算机上实现.更多还原