余热发电系统热力计算方法研究

２０１２．Ｎｏ．３扣渗洲刖Ｔ一２７一

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余热发电系统热力计算方法研究

付振洲，李占森

（河南建筑材料研究设计院有限责任公司，河南郑州４５０００２）

中图分类号：ＴＱｌ７２．４４文献标识码：Ｂ文章编号：１００２—９８７７（２０１２）０３—００２７—０４０引言出两个因变量。除已知省煤器出口废气温度外，划元

余热发电系统包括单压系统、复合闪蒸系统及双一般以蒸发器为分界点，这样，可以根据已知的设计压补汽系统等。余热发电技术涉及多学科、多工业领参数——某压力下的饱和蒸汽温度、节点温差△％域，系统热力计算方法相对繁琐复杂，现有相关文献及接近点温差△％，按所给公式间接求出蒸发器出口很少涉及，大多仅给出计算结果，有的结果还存在一废气温度及蒸发器进口未饱和水温度，使二者变为已些错误。有涉及的文献也仅给出了既未考虑废气与换知条件，进而求出该段蒸汽产量。热器内工质问换热效率，也未全部考虑所有热收入与１．３系统热力计算步骤热支出项的宏观定性方程，这样的方程难以进行余热１）根据废气余热资源条件，设计确定余热发电系发电系统热力计算。本文试图推导出一系列适用于单统主蒸汽参数及补汽参数；压系统、复合闪蒸系统及双压补汽系统的通用的较为２）从余热锅炉出汽端开始，逆工质流向将余热发精准的工程热力计算公式，以便于工程技术人员按步电系统划分为一系列基本换热计算单元，逐一建立相骤将已知条件代人相应公式进行各种余热发电系统应的热平衡方程；．的工程热力设计计算。３）按划分的基本换热计算单元顺序建立各单元１系统热力计算方法和步骤及其划元原则热力参数表；

１．１系统热力计算方法４）按序逐元代入相应热平衡方程，计算求解相应

以热平衡和工质平衡理论为基础，以基本换热计的未知数；

算单元为热平衡范围，在考虑掠过换热器外部的废气５）逐元计算，直至求解出汽轮机进口蒸汽参数；与换热器内流过的工质之间换热效率的基础上，建立６）计算发电机发电能力，设计发电机装机功率。一系列包含热平衡范围内各项热收入与热支出项目２符号说明的热平衡方程，以求解每个基本换热计算单元在换热２．１符号编码说明’过程中的某未知参数值。公式中有关量的符号编码规则为：１—２—３—４５—１．２系统划元原则６７—８，其意义如下：

系统划元系指将余热发电系统划分为一系列可１为换热器内外流体物理性质参数代码：

卜一温度，℃；

唯一热平衡方程，以求解该单元在换热过程中的某未

知参数值。系统中的汽轮机做功、蒸汽冷凝、热力除氧Ｃ＿废气或工质比热容，Ｕ／（秆?℃）或Ｐ－压力，ＭＰａ；

和高温水闪蒸等均已是基本换热计算单元；而余热锅Ｗ（ｋｇ?℃）；炉内的热水器、省煤器、蒸发器、汽包和过热器等则需＾——工质比焓，ｋＪ／ｋｇ；

ｙ——废气流量，ｍ３／ｈ；

Ｇ——工质流量，ｋｇ／｝ｌ；’

Ｑ——废气或工质热量，ｋＪ／ｈ；

叼幽——保热系数，即掠过该段废气与换热器内工

质进行热交换的换热效率，％。．

间有两个相关联的因变量，通过两方程的联立而求解文中有关气体体积参数均为标准状态下的。基金项目：２０１０年度河南省重大公益科研项目：水泥行业节能降耗关键技术研究与示（ＨＮＺＢ［２０１０］Ｎ９１）万方数据计算的基本换热计算单元，单元内的换热过程可建立将其划分为各种类型的基本换热计算单元。这些基本换热计算单元既可是上述独立换热单元，也可是独立换热单元的各种组合。所谓基本换热单元系最大可计算单元，以此单元为热平衡范围而建立的热平衡方程仅有一个因变量，或相邻换热单元的两个热平衡方程