等效降法计算的原理及应用

等效降法计算的原理及应用

1等效降法的局部算法平等降法基于热敏反应转化的原理，考虑到设备质量、可靠性系统结构和参数的特点，通过严格的理论推导，介绍了hj和qj等各种热量分析参数，并用于研究发热转化和能量利用。等效焓降法即可用于热力系统的整体计算,也可用于热力系统的局部定量计算。在进行局部计算的时候,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引起的经济性差异,即用简明的局部运算代替整个系统的烦杂计算。本文所要说明的是:在由于疏水管道发生改变而引起热力系统的经济性发生变化的计算时,用等效焓降法局部算法进行计算将会产生一些误差。本文定性的分析了产生误差的原因,并对一些实例进行了定量计算。2疏水系统状态的降变化以N100-90/535机组原则性热力系统为例,其设计工况的热力参数如图1,表1所示:(文献1)△ΗⅠ1=(a6+a7)(γ5jη5+3Σr=1τrηr)△ΗⅠ2=(α6+α7)(ˉts6-ˉts4)η4+3Σr=2(τrηr+τ1η1)△ΗⅠ=△ΗⅠ1-△ΗⅠ2=(α6+α7)[γ5η5+4Σr=2τrηr+3Σr=2τrηr-(ˉts6-ˉts4)η4]其中:HⅠ1表示份额为(α6+α7)的热水从除氧器进入系统引起的系统焓降变化;HⅠ2表示份额为(α6+α7)的热水从4号低加进入系统引起的系统焓降变化。HⅠ表示份额为(α6+α7)的热水从除氧器进入系统,同时份额为(α6+α7)的热水从4号低加流出系统引起的系统焓降的变化。当系统处于Ⅱ状态时:△ΗⅡ1=△ΗⅠ1=(α6+α7)(γ5η5+4Σr=1τrηr)△ΗⅡ2=(α6+α7)(ˉts6-ˉts4)η4+3Σr=2(τrηr+τ1η1)△ΗⅡ=△ΗⅡ1-△ΗⅡ2=(α6+α7)(γ5η5+4Σr=2τrηr-(ˉts6-ˉts4)η4-3Σr=2τrηr)其中:HⅡ1表示份额为(α6+α7)的热水从除氧器进入系统引起的系统焓降变化;HⅡ2表示份额为(α6+α7)的热水从4号低加进入系统引起的系统焓降变化。HⅡ表示份额为(α6+α7)的热水从除氧器进入系统,同时份额为(α6+α7)的热水从4号低加流出系统引起的系统焓降的变化。2.2比较(1)式和(2)式可知:△HⅠ和△HⅡ具有相同的表达式,但△HⅡ≠△HⅠ,原因如下:虽然系统处于Ⅰ状态时和系统处于Ⅱ状态时的初始参数ˉtsi、ˉti、hi等是一样的,但是计算过程的中间参数αi、ηi却会因为疏水系统结构的变化面有所不同,所以定性的分析可知△HⅡ≠△HⅠ,通过定量计算也验证了这一点,其中△HⅠ=1.6533,△HⅡ=1.6536。2.3而事实上△HⅠ应该等于△HⅡ,分析如下:若疏水系统由Ⅰ状态切换到Ⅱ状态,根据等效焓降法局部计算法可知系统的焓降变化可用上述(1)式表示。若疏水系统由Ⅱ状态切换到Ⅰ状态,根据等效焓降法局部计算法可知系统的焓降变化可用上述(2)式表示。总的来说,系统经过上述两次切换后,实际上是从Ⅰ状态变到Ⅱ状态又回到Ⅰ状态,显然系统由Ⅰ状态变到Ⅱ状态的焓降变化△HⅠ应该等于系统由Ⅱ状态变到Ⅰ状态的焓降变化△HⅡ,即△HⅡ=△HⅠ。这与2.1中的实际结果△HⅡ≠△HⅠ矛盾。2.4用热平衡法和等效焓降法常规方法对上述系统变化(从Ⅰ状态变到Ⅱ状态)进行计算,得出一致的结果:△H=1.6424。2.5由上述分析可初步得出下面结论:疏水系统由Ⅰ状态切换到Ⅱ状态时,系统的焓降变化△H既不可用(1)式的计算结果准确的表示,也不可用(2)式结果准确的表示。另一方面,(1)、(2)两式都可以近似地表示焓变化△H。3凝汽器+加疏水系统计算单因素图2用热平衡法、等效焓降法常规方法和等效焓降法局部计算法三种不同的方法,对多例因疏水管路切换引起经济性变化的热力系统进行计算,结果如下:其中:△HⅠ=1012.02ηⅠ=0.4047δηⅠ=△ΗΗ-△ΗHⅠ表示用系统变化前的参数计算的结果HⅡ表示用系统变化后的参数计算的结果Ⅲ表示在图1上,把一号低加疏水排入凝汽器Ⅳ表示在图1上,把二号低加疏水排入一号低加Ⅴ表示在图1上,把二号低加疏水排入一号低加,同时把一号低加疏水排入凝汽器4等效降法局部算法1.1等效焓降法的整体算法与常规热平衡法是完全一致的。它们既可以对热力系统进行整体计算,也可以对热力系统的局部变化进行定量计算4.2当热力系统发生局部变化时,用等效焓降法局部算法进行计算可带来很大方便,而且在绝大多数情况下,这种算法的结果与用热平衡法和等效焓降法整体算法是完全一致的。4.3值得注意的是:当热力系统的局部变化是由于加热器在混合式和疏水逐级自流式之间切换而引起时,用等效焓降法局部算法进行计算就会存在热力参数的选取问题。从上述的公式推导可知,等效焓降法局部算法的焓降表达式与热平衡法或等效焓降法整体算法的焓降表达式形式上基本是一致的,但是参数值的意义有所不同。既可以用系统变化前的参数也可以用系统变化后的参数。因此在使用等效焓降法局部简化算法时要特别注意其使用范围和条件。在