等效焓降法的数学推导及误差分析.pdf

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1、第58卷第5期2016年10月汽轮机技术TURBINETECHNOLOGYV01．58No．50ct．2016等效焓降法的数学推导及误差分析徐曙1，吴晟1，余兴刚1，曹赛1，刘成2，艾锦瑾2(1国网湖南省电力公司电力科学研究院，长沙410007；2长沙理工大学能源与动力工程学院，长沙410114)摘要：等效焓降法是进行汽轮机经济性诊断的有力工具，但其数学理论尚不完整。通过回热系统的矩阵方程、汽轮机内功率方程和吸热量方程，用微分方法完整推导出等效焓降、抽汽效率及等效焓降法的其它所有计算公式，并详细分析了等效焓降法的误差。关键词：等效焓降法；抽汽效率；等效焓降；数学推导分类号：7

2、11(262文献标识码：A文章编号：1001．5884(2016)05．0329JD4MathemalicalDeductionforEquivalentEnthalpyDropMethodandE玎orAnalysisXUShul，WUShen91，YUXing．g锄91，CAOSail，UUChen92，AIJin-jin2(1H岫柚ElectricPowerCorpomti∞ResearchI璐titute，Ch粕gsha410007，Cllina；2schoolofEnergyResources锄dPowerEn舀neering，Chan伊haUIIiversityo

3、fScienceand1khnolo影，Ch锄gsha410114，Chi腿)Ah出睫ct：Equivalententhalpydmpmetllodisapw，eIfmt00lfbreconoIllicdiagnosisofste锄t山bine，butit’smathematicaltheoryisnotcompletestm．Concludecaklllationfhmulaofequivalenten出alpydr叩，extIactione龄eiencyandotherfo锄lllaofeqIlivalententllalpydmpmethodfmmm撕xequation

4、ofregene谢vesystem，im锄alpowerequationofturbine粕dheatabsorptionequationusingdi任÷rentialme山od．Theerror《出eequiValenten出alpydropme出odisanalyzedindetail．Keywords：eq岫vment蚰山alpydr叩me山od；咖ctione仿d蜘I呵；qlliw岫men也mpydI砷；mm伽岫6caId胡lH嘣onO前言等效焓降法⋯是火电厂汽轮机经济性诊断的有力工具。在假定扰动较小，不影响汽轮机本体参数的前提下，通过局部的定量分析，、可以快速、准

5、确地得到扰动对机组热耗的影响。对于等效焓降法的数学基础，已有部分文献进行了研究心。J，但这些文献基本都是对抽汽效率进行探讨，未对等效焓降法的其它公式进行分析，且未分析等效焓降法的误差。为此，通过回热系统的矩阵方程、汽轮机内功率方程和吸热量方程，以常规一次再热机组为例，用微分方法推导等效焓降法的所有公式，并对等效焓降法的误差展开分析。1数学推导的前提条件对于回热系统，无论是表面式加热器或汇聚式加热器，其能量平衡方程和流量平衡方程均为线性方程，根据线性代数理论，可以用线性矩阵方程进行表示。目前的回热系统已有成熟理论，即g一7一r矩阵方程∞“1：[A][D]+[A，][q]+[A，

6、][D，]+[△Q]=9釉[r](1)式中，[D]为各段抽汽流量组成的向量；[D，]为进出各级加热器汽侧工质流量组成的向量；[D，]为进出各级加热器水侧工质流量组成的向量；[△Q]为进出各级加热器纯热量组成的向量；D帕为最终给水流量；其余矩阵可参考相关文献。式中各参数的定义、加热器计算范围的界定与等效焓降法完全相同。根据汽轮机本体的能量平衡，得到汽轮机的内功率方程如下：P=D。(^。+盯一

7、Il。)一[D]1^，]一n(2)式中，D。为主蒸汽流量；k为主蒸汽焓；盯为中压缸进口蒸汽焓与高压缸排汽口蒸汽焓之差；^。为汽轮机排汽焓；[^，]中各元素^矾为抽汽焓与汽轮机排汽焓之差，但

8、再热前的抽汽应加上盯；n为其余所有未按主路流动的汽水(如汽封漏汽、小机抽汽、供热抽汽等)导致汽轮机做功的减少。当系统发生扰动时，按照等效焓降法的假定。在定主蒸汽流量的情况下D一‰、盯、^。、[^，]、兀均无变化，由式(2)微分，可得：aP=一[aDn^。](3)由此可知，系统的扰动通过改变各段抽汽流量来改变汽轮机的内功率。根据锅炉的热平衡，机组的总吸热量方程为：Q=D。(^。+盯)一9枷‰一盯∑Di一力一∑D。^。+∑D。。^。。(4)收稿日期：2015-11·12作者简介：徐曙(1973一)，男，湖南