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核相儀再熱機組熱力循環(huán)效果的評價及其算法研究
 摘要：該文基于循環(huán)復(fù)合的概念，針對末級加熱器疏水排入凝汽器造成的附加冷源損失的情況，修改了傳統(tǒng)回?zé)嶙鞴εc回?zé)嶙鞴Ρ鹊亩x，從而保證了回?zé)嶙鞴Ρ扰c再熱機組熱效率之間確定的對應(yīng)關(guān)系；文中區(qū)別再熱與非再熱機組不同的蒸汽動力循環(huán)特征，分別提出了新的回?zé)嶙鞴Ρ群推麢C內(nèi)效率的計算模型，使回?zé)嶙鞴Ρ瘸蔀楠毩⒑饬繜崃ο到y(tǒng)回?zé)嵝Ч囊粋€新的指標；熱力系統(tǒng)中，抽汽壓降、加熱器的端差以及疏水溫度的變大，均造成抽汽熱量不能充分用于本級給水的加熱，降低了回?zé)嵝Ч?，這種影響可以用回?zé)嶙鞴Ρ鹊淖兓瘉砻枋?，算例表明新模型可以用于再熱機組熱力系統(tǒng)節(jié)能改造的方案論證，而回?zé)嶙鞴Ρ纫嗫捎脕矶吭u價熱力系統(tǒng)的改造效果。
    關(guān)鍵詞：試驗變壓器，大電流發(fā)生器，氧化鋅避雷器測試儀，核相儀
1　引言


　　隨著機組容量和參數(shù)的不斷提高，汽輪機熱力系統(tǒng)的連接形式日趨復(fù)雜。充分挖掘汽輪機熱力系統(tǒng)節(jié)能潛力日益引起人們的關(guān)注。
　　汽輪機熱力系統(tǒng)回?zé)嵝Ч奶岣?，可以有效地改善再熱機組的經(jīng)濟性。抽汽過熱度的利用以及表面式加熱器疏水熱量的利用是影響回?zé)嵝Ч匾蛩?，這種定性分析結(jié)論已被人們普遍接受。但在現(xiàn)有的經(jīng)濟指標體系中，回?zé)嵝Ч奸g接地用熱效率等熱經(jīng)濟指標來表示。探討回?zé)嵝Ч脑u價指標，尋找回?zé)嵝Чu價指標與汽輪機熱效率之間的關(guān)系是本文的主題。

2　回?zé)嶙鞴Ρ扰c汽機熱效率計算模型

2．1　循環(huán)的復(fù)合與熱效率計算
　　圖1是單級回?zé)岬哪麢C組示意圖（對多級回?zé)岬哪麢C組亦可等價為單級回?zé)岬那樾危?，2］）。
    對圖1（a），加熱器無疏水排向凝汽器。則：
    回?zé)崞髯鞴?br>
Wr＝ar·（h0－h(huán)r）　（kJ／kg）（1）
      凝汽流作功為
Wc＝ac·（h0－h(huán)c）?。╧J／kg）（2）
      回?zé)嵫h(huán)熱耗率為
HRr＝1（3）
    凝汽流循環(huán)熱耗率為



　　對圖1（b），回?zé)嵯到y(tǒng)有疏水排向凝汽器，抽汽熱量中的一部分隨疏水進入凝汽器，并表現(xiàn)為附加冷源損失。這時，回?zé)嶙鞴Ρ鹊亩x需要修正，以保證回?zé)崞鳠岷穆蔋Rr＝1。



　　本文將該疏水放熱量折算為凝汽流量，并定義扣除該折算凝汽流量的回?zé)崞髁繛楫斄炕責(zé)崞髁浚鄳?yīng)的功為當量回?zé)崞髯鞴?；而實際凝汽流量加折算凝汽流量定義為當量凝汽流量，相應(yīng)的功則為當量凝汽流作功。則上述式（3）～（7）依然成立。即：
    疏水放熱折算凝汽流量為



　　汽機內(nèi)效率為



2．2　再熱機組汽機的當量回?zé)嶙鞴Ρ扰c內(nèi)效率計算模型
　　當末級疏水排向熱井、末級加熱器配置DP或使用重力自流混合式加熱器時，則db＝0。即：
      疏水放熱折算凝汽流作功為



    回?zé)崞鳠岷穆蕿?br>


3　再熱機組熱力系統(tǒng)節(jié)能改造中的回?zé)嵝Ч治觥　?br>
　　汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)是由各種類型的加熱器組成的，其中主要是表面式加熱器。由于存在傳熱端差和疏水自流排放，不僅造成抽汽的熱量未能充分用于本級給（凝）水的加熱，而且因疏水熱量的自流排放，造成高壓抽汽對低壓抽汽的排擠，降低了回?zé)嵝Ч?。需要從使用蒸汽冷卻器（SC）利用抽汽過熱度和使用疏水冷卻器（DC）或疏水泵（DP）利用疏水熱量水等方面著手完善回?zé)嵝Ч?br>3．1　國產(chǎn)N125機組原設(shè)計系統(tǒng)（原方案）
　　根據(jù)圖2，原設(shè)計熱力系統(tǒng)由7級回?zé)峒訜崞鹘M成，2只高加，4只低加，1只除氧器。1、2號高加和4號低加（中壓缸**段抽汽）裝有蒸汽冷卻器SC；2號高加（使用高壓缸排汽）裝有疏水冷卻器DC；6號低加（次末級加熱器）裝有疏水泵DP；7號低加（末級加熱器）疏水排向凝汽器。



　　可見原系統(tǒng)蒸汽過熱度的利用比較完善；但疏水熱量的利用有待分析。
3．2　疏水泵DP位置的調(diào)整（方案1）
　　在低加范圍內(nèi)使用DP，其節(jié)能效果取決于疏水熱量的有效利用。對于4只低加的情形，通常在居中的2只低加中比較選擇，本方案討論5號低加裝置DP的效果。
3．3　末級疏水熱量回收至熱井（方案2）
　　末級疏水排向凝汽器會造成附加冷源損失，本方案討論將疏水排向熱井。
3．4　低壓加熱器（帶DP的加熱器除外）加裝DC，使疏水溫度下降2℃（方案3）
　　本方案分析在4、5和7號低加使用疏水冷卻器的效果。
3．5　疏水泵DP前置、末級疏水熱量回收、使用疏水冷卻器DC（方案4）
　　本方案在方案二的基礎(chǔ)上，分析在4、6號低加裝置DC（因5號加熱器使用DP，故不再考慮使用
DC），并將末級疏水排向熱井，考察其效果。
3．6　疏水泵DP原位、末級疏水熱量回收、使用疏水冷卻器DC（方案5）
　　本方案在原方案的基礎(chǔ)上，分析在4、5號低加裝置DC（因6號加熱器使用DP，故不再考慮使用
DC），并將末級疏水排向熱井，考察其效果。
    計算結(jié)果見表1～表3。
　　在表2中，循環(huán)吸熱量與循環(huán)放熱量的差等于循環(huán)功，即第1行與第2行的差等于第7行，表明熱平衡計算是正確的；因疏水排向凝汽器，疏水放熱折算凝汽流作功Wd＞0，但當量回?zé)嶙鞴Ρ热耘c熱效率具有對應(yīng)的關(guān)系，即第11行（依據(jù)當量回?zé)嶙鞴Ρ扔嬎愕钠麢C內(nèi)效率）與第3行（反平衡汽機內(nèi)效率）數(shù)值相等，說明當量回?zé)嶙鞴Ρ鹊亩x及相應(yīng)的效率模型推導(dǎo)正確。
　　由表3計算結(jié)果，當量回?zé)嶙鞴Ρ扰c汽機內(nèi)效率存在很好地一致性對應(yīng)關(guān)系，說明依本文定義修改后的當量回?zé)嶙鞴Ρ瓤梢曰責(zé)嵝Ч鳛樵u價指標。
　　由表4可見，末級低加疏水熱量的利用，低加疏水冷卻器的使用和疏水泵位置的調(diào)整都不同程度地影響到循環(huán)熱經(jīng)濟性，這種影響與回?zé)嶙鞴Ρ韧较蜃兓铱梢杂苫責(zé)嶙鞴Ρ榷攘俊?br>
   
4　結(jié)論

　?。?）針對再熱機組，修正了回?zé)崞髯鞴Φ亩x，提出當量回?zé)嶙鞴Ρ鹊挠嬎隳Ｐ?，算例表明上述概念和模型是正確的；
　?。?）根據(jù)當量回?zé)嶙鞴Ρ鹊奈锢硪饬x及其與汽機熱效率之間存在的對應(yīng)的關(guān)系，該指標可以作為回?zé)嵝Ч亩坑嬎阒笜耍?br>　?。?）計算結(jié)果表明，充分利用抽汽過熱度和疏水放熱量，可以提高當量回?zé)嶙鞴Ρ?，改善?jīng)濟性。

參考文獻：

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