專利名稱：最佳冷源熱網(wǎng)加熱器及其參數(shù)的確定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能源技術領域，尤其涉及最佳冷源熱網(wǎng)加熱器及其參數(shù)的確定方法。隨著城市集中供熱規(guī)模的不斷增加，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱發(fā)展迅速，但是目前的供 熱機組供熱時，通常都是滿足最大供熱，熱電廠與熱網(wǎng)站脫節(jié)，熱網(wǎng)加熱器在利用抽汽放熱 量加熱熱網(wǎng)水的過程中，不能充分利用中壓缸的最低排汽壓力，供熱抽汽時閥門的節(jié)流損 失很大，造成了能源品位的浪費，增大了由于供熱抽汽而損失的發(fā)電量。因此，應根據(jù)中壓 缸的最低排汽壓力和熱網(wǎng)側的供熱要求合理選擇熱網(wǎng)加熱器，充分利用中壓缸的最低排汽 壓力并降低節(jié)流損失，進一步提高供熱效率，將對提高供熱機組的發(fā)電量，節(jié)約供熱耗能產(chǎn) 生深遠意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對背景技術中所描述的目前供熱系統(tǒng)中由于熱網(wǎng)加熱器選取 不合理而造成能源浪費的問題，提出了最佳冷源熱網(wǎng)加熱器及其參數(shù)的確定方法。其特征在于，包括以下步驟步驟一、已知汽輪機中壓缸的最低排汽壓力，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在無節(jié)流工況運行時， 當供熱抽汽控制閥和低壓缸調節(jié)閥全開時，中壓缸的排汽壓力等于低壓缸的進口壓力，同 時等于熱網(wǎng)加熱器的壓力。計算熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在無節(jié)流工況運行時低壓缸的進汽流量，并 據(jù)此確定熱網(wǎng)加熱器的供熱抽汽量；步驟二、已知中壓缸的最低排汽壓力和額定工況時中壓缸的初壓和背壓，根據(jù)弗 留格爾公式，由于中壓缸的進汽流量不變，確定中壓缸在最低排汽壓力時的初壓；弗留格爾公式為其中，G為中壓缸額定工況時的流量；&為中壓缸額定工況時的進汽壓力；Pg-為中 壓缸額定工況時的背壓為中壓缸任意工況時的流量，如臨界背壓工況時；Pm-為中壓 缸流量為&時的初壓；Pgl_為中壓缸流量為&時的背壓；已知中壓缸在最低排汽壓力時的初壓，并且由于中壓缸的進口溫度不變，得到中 壓缸在最低排汽壓力時的進口焓；已知中壓缸在最低排汽壓力時的初壓和排汽壓力，確定 中壓缸在最低排汽壓力時的理想焓降，再乘以中壓缸的效率，得到實際焓降；中壓缸在最低 排汽壓力時的進口焓值與其實際焓降之差為中壓缸在最低排汽壓力時的焓值，即進入熱網(wǎng) 加熱器的供熱蒸汽的焓值；步驟三、根據(jù)供熱抽汽的過熱蒸汽焓值和抽汽的疏水焓值(按飽和水焓計算)之 差，確定供熱抽汽在熱網(wǎng)加熱器中的焓降；而供熱抽汽的焓降和供熱步驟一中所得抽汽量 之積為蒸汽的放熱量；由于供熱抽汽的放熱量等于熱網(wǎng)水側的吸熱量，已知熱網(wǎng)的循環(huán)水
背景技術：
量和熱網(wǎng)的性能曲線，得到熱網(wǎng)水的溫升和相對應的供、回水溫度；Q 吸=Q放=M CpAt其中M為循環(huán)水質流量，單位kg/s ;cp為水的比熱容，單位kJ/(kg*K) ；At為進 出口溫度差，單位K;步驟四、根據(jù)中壓缸以最低排汽壓力在無節(jié)流工況運行時，熱網(wǎng)加熱器水側的進、出口溫度、流量以及汽側的供熱抽汽壓力、飽和蒸汽溫度和抽汽量，選定最佳冷源熱網(wǎng)加熱 器或者根據(jù)上述條件對熱網(wǎng)加熱器進行方案設計。本發(fā)明根據(jù)中壓缸的最低排汽壓力來確定最佳冷源熱網(wǎng)加熱器的參數(shù)，使熱電聯(lián) 產(chǎn)系統(tǒng)在全工況時，能減小供熱抽汽的節(jié)流損失，提高供熱機組的發(fā)電量，增加熱電廠的經(jīng) 濟效益。


圖1 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的聯(lián)合特性曲線示意圖；圖2 中壓缸熱力過程示意圖；圖3:熱網(wǎng)側特性曲線；圖4 供熱機組供熱抽汽連接方式的流程示意圖；圖5 本發(fā)明一個實施例中確認最佳冷源熱網(wǎng)加熱器的邏輯關系圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性 的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。結合圖5，以哈爾濱汽輪機廠的300MW供熱機為例說明。如圖4所示，中壓缸1的最 低排汽壓力Pz為0. 25MPa。設計熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在無節(jié)流工況運行時的壓力為中壓缸的最低 排汽壓力，此時供熱抽汽控制閥3和低壓缸調節(jié)閥4全開，中壓缸的最低排汽壓力0. 25MPa 等于低壓缸的進口壓力，同時等于熱網(wǎng)加熱器5的進汽壓力，如圖1所示。根據(jù)低壓缸性能 曲線，已知低壓缸2的進口壓力Pl = 0. 25MPa，可得到低壓缸的進汽流量Dl = 338t/h沖壓 缸的排汽流量Dz約為710t/h，其與低壓缸進汽流量之差為進入熱網(wǎng)加熱器的供熱抽汽量G =372t/h。根據(jù)中壓缸的熱力過程示意圖，如圖2所示，已知中壓缸的最低排汽壓力Pz = 0. 25MPa和額定工況時中壓缸的初壓3. 537MPa和背壓0. 3923MPa，由于中壓缸的進汽流量 不變，根據(jù)弗留格爾公式，計算出中壓缸在最低排汽壓力時的初壓Pztl = 3. 524MPa，又因中 壓缸的進口溫度537°C不變，所以可知中壓缸在最低排汽壓力時的進口焓hzQ = 3535. 16kJ/ kg。已知中壓缸的最低排汽壓力及對應的初壓確定其理想焓降為730. 61kJ/kg，再乘以中壓 缸的效率，此處取93%，得到其實際焓降Ahz = 679. 46kJ/kg ；而當中壓缸的最低排汽壓力 為無節(jié)流工況時，中壓缸排汽的過熱蒸汽焓值為中壓缸在最低排汽壓力時的進口焓與其實 際焓降之差，即hz = 2855. 69kJ/kg。熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在無節(jié)流工況運行時，供熱抽汽的過熱蒸汽焓等于中壓缸的排汽 焓，供熱抽汽的過熱蒸汽焓與抽汽的疏水焓值(按飽和水焓計算)之差為供熱抽汽在熱網(wǎng) 加熱器中的焓降，Δ、= 2320. 34kJ/kg ；而供熱抽汽的焓降和供熱抽汽量之積為抽汽的放熱量，Qm= 239769kff ；熱網(wǎng)加熱器中，供熱抽汽的放熱量等于熱網(wǎng)水側的吸熱量，根據(jù)熱網(wǎng) 的性能曲線，如圖4所示，已知熱網(wǎng)的循環(huán)水量，假設為7200t/h，可得到熱網(wǎng)水的溫升，約 為28. 6°C和相應的供、回水溫度，84°C、55°C。最后，確定中壓缸的最低排汽壓力在無節(jié)流工況時，熱網(wǎng)加熱器水側的進、出口溫 度為84°C、55°C，流量7200t/h以及汽側的供熱抽汽壓力0. 25MPa、飽和蒸汽溫度127°C和抽 汽量372t/h，根據(jù)所確定的參數(shù)，選定或設計熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)全工況運行時的最佳冷源熱網(wǎng) 加熱器。 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應 涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
最佳冷源熱網(wǎng)加熱器及其參數(shù)的確定方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、已知汽輪機中壓缸的最低排汽壓力，計算熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在無節(jié)流工況運行時低壓缸的進汽流量，并據(jù)此確定熱網(wǎng)加熱器的供熱抽汽量；步驟二、已知額定工況時中壓缸的初壓和背壓，根據(jù)弗留格爾公式，確定中壓缸在最低排汽壓力時的初壓；并據(jù)此確定中壓缸在最低排汽壓力時的進口焓值；根據(jù)上述求得的中壓缸在最低排汽壓力時的初壓，確定中壓缸在最低排汽壓力時的理想焓降，乘以該中壓缸的效率，得到實際焓降；上述中壓缸在最低排汽壓力時的進口焓值與其實際焓降之差為中壓缸在最低排汽壓力時的焓值，即進入熱網(wǎng)加熱器的供熱蒸汽的焓值。步驟三、根據(jù)供熱抽汽的過熱蒸汽焓值和抽汽的疏水焓值之差，確定供熱抽汽在熱網(wǎng)加熱器中的焓降；供熱抽汽的焓降和步驟一中所得供熱抽汽量之積為蒸汽的放熱量；已知熱網(wǎng)的循環(huán)水量和熱網(wǎng)的性能曲線，得到熱網(wǎng)水的溫升和相對應的供、回水溫度。步驟四、根據(jù)中壓缸以最低排汽壓力在無節(jié)流工況運行時，熱網(wǎng)加熱器水側的進、出口溫度、流量以及汽側的供熱抽汽壓力、飽和蒸汽溫度和抽汽量，選定最佳冷源熱網(wǎng)加熱器或者根據(jù)上述條件對熱網(wǎng)加熱器進行方案設計。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于能源技術領域的最佳冷源熱網(wǎng)加熱器及其參數(shù)的確定方法。本發(fā)明根據(jù)中壓缸的最低排汽壓力來確定最佳冷源熱網(wǎng)加熱器的參數(shù)，使熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在無節(jié)流工況運行時的壓力為中壓缸的最低排汽壓力，即低壓缸性能曲線和熱網(wǎng)加熱器性能曲線的交點是中壓缸的最低排汽壓力，使其熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在全工況時，能減小供熱抽汽的節(jié)流損失，提高供熱機組的發(fā)電量，增加熱電廠的經(jīng)濟效益。
文檔編號F01K17/02GK101798941SQ20101003368
公開日2010年8月11日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權日2010年1月8日
發(fā)明者何堅忍, 楊勇平, 林振嫻, 翟啟武, 胡學偉 申請人:華北電力大學