热力机组系统热经济性矩阵向量分析法

以火电机组热力系统状态方程为基础推导得出各种辅助汽水扰动下的热经济性分析通式。提出系统增益向量及热扰动向量的概念及构造计算方法。基于热力系统热经济状态方程的向量分析法与传统理论方法假设基础相同,即都假定系统状态参数保持不变,因此二者的适用范围相同。但前者经过推导变换统一了分析思路和计算手段,对满足假设条件的各类扰动分析普遍适用,概念清楚、简捷易用。

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第4 9卷第 6期 20 0 7年 l 2月

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TURBI NE TECHNOLOGY

热力机组系统热经济性矩阵向量分析法李利平，张春发(华北电力大学能源与动力工程学院，河北保定 0 10 ) 7 03摘要：以火电机组热力系统状态方程为基础推导得出各种辅助汽水扰动下的热经济性分析通式。提出系统增益向量及热扰动向量的概念及构造计算方法。基于热力系统热经济状态方程的向量分析法与传统理论方法假设基础相同，即都假定系统状态参数保持不变，因此二者的适用范围相同。但前者经过推导变换统一了分析思路和计算手段，对满足假设条件的各类扰动分析普遍适用，概念清楚、简捷易用。关键词：力机组；系统分析；矩阵；向量；能理论热节

分类号：K 1 T 22

文献标识码： B

文章编号： 0 -8 4 2 0 )60 2 -3 1 158 (0 7 0 - 30 0 4

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i n a ua in, Th ti e tr b s d a pra h a d t o e ta to lm eh d l e marx v co a e p o c n h s r di na to s i b a h d n ia s u p in c n tan, t t s, t y tm r pete r c ng d. S e rte ie tc la s m to o sr it ha i he s se p o ris a e un ha e o,t e u a e s o e i s me or h s g c p s a f t e . Ho v r te fr e i e hea lssme n n o ul, whih c n fta i k fdsu ba c aifi g t e hm we e, h o m runf d t nay i a s a d fr i m s a c a ny k n s o itr n e s tsyn h i as sump in wi t o c p u x iin s n a iiain. to t isc n e t a e pl te s a d fc l t h l c t o

Ke r s t e m a o r u i;s se a a y i y wo d:h r l we n t y t m n l s p s;ma rx;v c o ti e t r;e e g o s r ai n nrycnev t o

0前

言

[=∑]肚+]]] []∑[[ D D1 f 1 一

火力发电厂作为一次能源的消耗大户，国民经济的可对持续发展起着举足轻重的作用。热力系统节能理论的研究

( b[] D[][ ∑D)+ r+△ 1r ]

() 2

在上面两式中，A是由机组各加热器的抽汽放热量 q、[] 给水焓升 r以及疏水放热量 y整理得到的特征矩阵…;。 [是各级回热加热器的抽汽量；]由辅助汽水流或 D]【是辅助热量施加在主系统上的热量，由泛指的 r它个进/出加

具有重要的现实意义。常规的热力系统分析方法有热平衡法…、等效热降法、循环函数法及以前几种方法为基础的矩阵化计算等。几种方法各具特色，从分析问题的角度

到计算的繁简程度等不尽相同。矩阵化计算由于其表达形式简练、于计算机计算等特点，这几年的研究热点。本便是文是在已有的系统热经济状态方程的基础上，线性系统从

热器蒸汽侧的辅助汽/水流[]

s D,个进/出加热器给水侧的辅助水流[州]t出系统的主给水流 D ( D,个 如连排、排量定等 )过热蒸汽喷水流量 D及纯热量扰动量[ D]如轴加， △ (放热量、泵功率或其它与加热器单元交换的等效纯热量 )等所有这些可能因素引起的热量变化。 1 1系统功率输出方程 .

分析的角度出发，过数学变换，出了向量分析概念及扰经引动分析计算通式，使矩阵分析真正成为一种简洁、通用的分析方法，而不仅仅是便捷的计算工具。

由工质在整个循环过程中的质量平衡与能量平衡可以

l热力机组系统状态方程 文献以系统稳定态时各个环节设备的能量平衡为基础，归纳整理给出了热力系统汽水分布方程的标准形式。方程由系统当前稳定态热力学状态参数及系统拓扑结构唯一确定。其一般形式为：

得到系统的功率输出方程： N=D (。+一h )一[ ^]。h D] [一

[ [: D]^]+D (一h ) h

() 3

式() 3是从汽轮机通流部分进出的各项汽流的质量与能量平

衡方程。其中，代表系统功率输出；。h分别是主蒸汽流， v D、。量和比焓； h分别是各级回热抽汽量及其比焓； h D、 D、为

[]D]+[]=D[。 A[。 。7] -其中.收稿日期：07 -0 20￣53

() 1

离开通流部分的各辅助汽流量 (如轴封漏汽 )其比焓； 及 D、^为再热喷水量及再热蒸汽比焓；r lg工质在再热器中 o为 k

作者简介：李利平( 9 1)男， 1 .,博士研究生， 7工程师，研究方向为热力系统节能优化分析及不确定性人工智能方法的应用研究。