600MV机组定压与滑压运行的经济性比较
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tj tj?1
t?sj?1? 2.2 抽汽等效热降
研究图中这样一个简单的热力系统,假设一个纯热量q(即无工质带入系统)进入NO.3加热器中,使NO.3得抽汽减少1kg,这1kg蒸汽称为排挤抽汽。这个被排挤的抽汽中有一部分作功到汽轮机的出口,另一部分作功到后面各抽汽口再被抽出用以加热给水。
图2.4
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这1kg排挤抽汽返回汽轮机以及随后在各抽汽口上的分配,按照热平衡方程可计算如下。
由于NO.3加热器抽汽减少1kg,在仅有热量加入而无工质加入时,其疏水也相应减少1kg,因而使疏水在NO.2加热器的放热量减少?2?ts3?t1。这个减少的热量应由NO.2段抽汽来补偿,其补偿量为
?2?3??2q2
式中 q2?h2?t1 即NO.2加热器1kg抽汽的放热量,?2?3是排挤NO.3加热器1kg抽汽中分配到NO.2加热器中的份额。
排挤抽汽继续向后流动的份额只有(1??2?3)了。这部分蒸汽膨胀做功并凝结后,产生相同数量的水返回NO.1加热器。NO.1加热器为了加热器这部分水,因而抽汽量应增加
?1?3?(1??2?3)?1/q1
式中
?1?t1?tn——NO.1加热器中1kg水的焓升 ?kJ/kg?;
加热器中1kg抽汽的放热量 ?kJ/kg?;
q1?h2?ts1——NO.1
?1?3——是排挤NO.3加热器1kg抽汽时,分配到NO.1加
热器中的份额。
由于在NO.1和NO.2加热器中增加了抽汽份额,并产生了作功不足,故NO.3加热器排挤1kg抽汽返回汽轮机的作功等于
H3?(h3?hn)??2?3(h2?hn)??1?3(h1?hn) ?kJ/kg? (2.3)
这个作功称为抽汽的等效热降,用符号Hj表示。
抽汽等效热降Hj,在抽汽减少情况下表示1kg排挤抽汽作功的
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增加值;反之抽汽增加时,则表示作功的减少值。显然,它考虑了比该抽汽压力更低的所有抽汽量的变化。
抽汽效率?j。如同一般效率概念一样,是作功与加入热量之比。这里排挤1kg抽汽,需要加入的热量为qj,而排挤1kg抽汽获得的功为Hj。因而,故称之为抽汽效率?j。Hj对qj之比是一个热效率的含意,它反映任意抽汽能级j处热变动的程度,和该能级以下(由于加入热量引起)的一切作功变化。即
?j?Hjqj
Hj的计算公式的规律是,从排挤1kg抽汽的焓降(hj?hn)中减去
某些固定成分,因此可归纳为下列通式
Hj?(hj?hn)??r?1j?1ArHr ?kJ/kg? (2.4) qr式中Ar——取?r或者?r,视加热器型式而定; r——加热器j后更低压力抽汽口脚码。
如果j为汇集式加热器,则Ar均以?r代之。如果j为疏水放流式加热器,则从j以下直到(包括)汇集式加热器用?r代替Ar,而在汇集式加热器以下,无论是汇集式还是疏水放流式加热器,则一律以?r代替Ar
各抽汽等效热降Hj算出后,按作功与加热量之比,可得相应的抽汽效率 ?j?Hjqj (2.5)
式中Hj和qj均为已知数,故?j得计算极为方便。
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2.3 等效热降之间的关系
2.3.1 输水放流式加热器与其后相邻加热器之间的等效关系
输水放流式加热器与其后相邻加热器之间的等效热将关系,可用下图所示的两种情况进行分析。图中(a)表示其后相邻加热器是疏水放流式加热器联接系统;图(b)表示其后相邻加热器是汇集式加热器联结系统。
按照图(a),根据通式(2.4)求等效热降有:
图2.5 相邻加热器联接系统
Hj?(hj?hn)??r?1j?1ArHr (2.6) qrArHr (2.7) qrHj?1?(hj?hn)??r?1j?2从Hj中减去Hj-i得 Hj -Hj-i=(hj-hj-i)-Aj?1qj?1Hj?1
由于图(a)中的Noj-i为疏水放流式加热器,其中Aj-i应为rj-i故
Hj= (hj?hj?1)?(1?
rj?1qj?1)Hj?1 (2.8)
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按照图(b),根据通式求等效热降有:
Hj?(hj?hn)??r?1j?1ArHr qr=(hj?hn)?rj?1qj?1f?2r?1Hj?1??r?1j?2?rqrHr (2.9)
Hj?1?(hj?1?hn)??rHr (2.10)
qr?从Hj 中减去 Hj?1得
Hj?Hj?1?(hj?hh?1)?Hj?(hj?hh?1)?Hj?1??j?1qj?1Hj?1Hj?1=(hj?hh?1)?(1??j?1qj?1?j?1qj?1)Hj?1 (2.11)
比较式(2.8)与式(2.11)可知,尽管图(a)与图(b)中NOj-i加热器形式不相同,但相邻加热器之间的等效热降的关系式是相同的。与此可得出,疏水放流式加热器与其后相邻加热器(不论其器形式如何)之间的等效热降关系的通式为
Hj=(hj?hh?1)?(1??j?1qj?1)Hj?1 (2.12)
它的物理意义是,排挤j段抽汽1Kg从j到j-1的做功为hj?hj?1,这1kg排挤抽汽到j-1后只有(1??j?1qj?1 ) kg继续往后流动膨胀,而
?j?1qj?1该处1kg排挤抽汽的等效热降为Hj-i故( 1?(1??j?1qj?1)kg蒸汽的做功为Hj?1?j?1qj?1),因而j级的等效热降为(hj?hj?1)与(1?)Hj-i之和
2.3.2 汇集式加热器之间的等效热降关系
如图所NOj和NOm为两个汇集式加热器,它们之间的关系式可推
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