给水回热系统

热力系的取定
热力系可以是一个或数个相邻加热器（加热器组） 对带疏水泵的加热器 常将混合点划入该加热器单元 当末级加热器疏水至热井时连同热井视作加热器单元
加热器的散热损失
两种热平衡计算方法
吸热量＝放热量×ηh；吸（放）热量为流量与焓升（降）的积 ηh加热器热效率（0.98-0.99） 流入热量＝流出热量；流入热量为流量、焓以及η'h的积
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4.3.5 回热效果的完善化 回热效果的完善化1
回热效果的标志
回热由于作功能力相对增长故能够提高循环效率 效率增长的程度取决于动力系数和朗肯循环效率 动力系数Ar＝Wr/ Wc为回热汽流功与凝汽流功比 回热汽流功：Wr＝∑[αr(h0-hr)] 对于非再热机组 W ∑[α 凝汽流作功：Wc＝αc(h0-hc) 对于非再热机组
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4.3.5 F(P)/F(W)与外置 的计算 与外置SC的计算 与外置
F(P)型加热器的热平衡计算（h'wj未知时的迭代格式）
(1) (2) (3) (4)
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h'wj=hwj+△hwj 其中，△hwj取用1～2 kJ/kg aaj-1=[Aj*(hwj-1-h'wj)-Bj-1*(hdj-2-hdj-1)]/(hj-1-hdj-1) aaj=[Aj*(h'wj-hwj+1)-Bj*(hdj-1-hwj+1)]/(hj-hwj+1) h'wj=hwj+(Bj+aaj)*(hdj-hwj)/Aj 若与(1)误差大，则转(2)
表面式加热器参数制约关系
加热器出水温度及疏水温度与壳侧压力的关系
出水温度与壳侧压力
twj＝tsj－θ 其中θ取决于传热效果 tsj是壳侧压力(p‘j)饱和温度 p'j＝pj-δpj δpj=(3%～8%)pj 在热力计算中θ＝2～3(高加)； θ 3 5( θ 2 3( ) θ＝3～5(低加) )
疏水温度与壳侧压力
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4.3.5 回热效果的完善化 回热效果的完善化8
末级疏水热量的利用 末级疏水排放至热井，疏水热量为本级加热器回收利用 疏水热量回收效果为进水温度提高和无疏水排放凝汽器 因而不增加 冷源排放损失 热力计算 末级疏水回收热井的热力过程可以等效为混合式加热器（第一定律） 进水温度提高幅度与截流的疏水流量和末级疏水焓有关 热力计算中按照混合式加热器的定义计算各种吸放热量
循环放热量
循环放热量：qc＝αc(hc-hwc)+α3(hd3-hwc) 式中凝汽份额αc=1-α1-α2-α3
循环作功量
作功量：wi＝q0－qc 作功量：wi＝(h0-hc+σ)-α1(h1+σ-hc)-α2(h2-hc) –α3(h3-hc)
绝对内效率
绝对内效率：ηi＝ wi/q0 绝对电效率：ηe＝ηiηmηg 热耗率：HRt＝3600/ηe
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4.3.4 简捷热平衡计算 简捷热平衡计算2
初终再热参数
h0=f(p0,t0);hr=f(pr,tr) △H=hr-hct=f(pr,tr,pc) hc=hr-△H*ηri (已知效率) hc＝f(pc,xc) (已知干度)
抽汽参数
hj=f(pj,tj) ( j=1,2,3)
加热器参数
tsj=f(p'j)其中p'j=pj-δpj twj=tsj-θj其中θj取为常数 tdj=tsj 无疏水冷却器 tdj=twj+1+ψj ψj取为常数 hwj=twj*4.18 hdj=tdj*4.18
tdj=twj+1+ ψ 其中ψ疏水端差与DC传热状况有关 其中twj+1是j+1级加热器的出口水温 在热力计算中ψ ＝8～12℃
出水焓与疏水焓
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精确计算：hwj＝f(pwj,twj) 近似计算：hwj＝4.18*twj
hdj=f(p'j,tdj) hdj=4.18*tdj5
4.3.3 热平衡式的拟定
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4.3.5 F(P)/F(W)与外置 的计算 与外置SC的计算 与外置
外置并联SC的热平衡计算（如上图） 按照常规计算α1、α 2（各加热器的出水份额为1-x） 计算α3(用SC出口汽焓h'3代替抽汽焓h3，出水份额为1)
利用SC的热平衡关系计算给水焓 hfw=hw1+ α3 X(h3-h'3)-x (hw1-hw3)
经济指标计算
单位进汽的循环吸热量、循环放热量、循环作功量 汽轮机内效率、汽轮发电机组热耗率、机组热效率
功率或进汽量计算
定功率计算：已知功率 定流量计算：已知流量 2011-8-25 D0＝3600Pel/wiηmg Pel＝ D0wiηmg/3600
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4.3.4 简捷热平衡计算 简捷热平衡计算1
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4.3.1 计算目的及基本公式
计算的目的
确定某工况时机组的经济指标和汽水流量分布 确定最大工况下的汽水流量选择辅助设备和管道 确定热力系统不同连接方式的经济性选择技改方案
计算方法
定功率计算：已知功率 计算进汽量和各级抽汽量 定流量计算：已知进汽量 计算功率和各级抽汽量 简捷热平衡：单位进汽下计算各级抽汽份额和指标
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4.3.5 回热效果的完善化 回热效果的完善化4
蒸汽冷却器的作用
利用抽汽过热度可以提高出口水温度从而达 到降低加热器传热端差的目的
蒸汽冷却器内部传热过程
加热器被分成蒸汽冷却段与主凝结段 抽汽进 蒸汽冷却段而上一级疏水进主凝结段 在加热器的蒸汽冷却段中壳侧（管外）为过 热蒸汽对流换热 管侧为给水对流换热 由于蒸汽冷却器的壳侧是单相工质对流换热 抽汽过热度可用于提高出水温度
广义冷源损失
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η'h蒸汽焓利用系数（0.985-0.995）
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吸、放热量方式，冷源损失＝∑放热量×（1－ηh） 进、出热量方式，冷源损失＝∑放热流量×焓×（1－η'h）
4.3.4 简捷热平衡计算
以单位进汽为计算基准 各计算节点汽水焓值计算（参数制约关系） 加热器的热平衡
抽汽放热量、疏水放热量、给凝水吸热量(C型、F型) 抽汽份额计算（需要j－1加热器流量平衡的支持）
疏水自流进入低压级造成高压热能用于低压级 疏水损失热量决定于疏水温度和疏水流量
疏水热量利用的途径
尽可能在本级充分利用
使用疏水冷却器可降低疏水温度减少热量损失 使用疏水泵可切断排放疏水从而避免热量损失
疏水冷却器的使用
因无转动设备疏水冷却器可用于高低压加热器 虽然疏水泵节能效果好但消耗厂用电 增加维修量 常用 于低压加热器，而且一般不超过两台
基本公式
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汽轮机内效率ηi＝Wi/Q0=wi/q0 汽轮机功率平衡3600Pel＝Wiηmηg＝D0wiηmηg
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4.3.2 计算方法和步骤 计算方法和步骤1
热平衡计算的实质
对于含有z级抽汽的汽轮机 热平衡计算涉及z＋2变量 需要已知电功率、进汽量中的1个 则含z＋1个未知量 共可列出z个加热器的热平衡以及1个功率方程（或物质平衡）
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4.3.5 F(P)/F(W)与外置 的计算 与外置SC的计算 与外置
外置串连SC的热平衡计算（如上图） 按照常规计算α1、α 2 计算α3(用SC出口汽焓h'3代替抽汽焓h3) 取值h'3应保持过热度
15～20℃ 利用SC的热平衡关系计算给水焓
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hfw=hw1+α3 X (h3-h'3)
蒸汽冷却器的使用
常用于抽汽过热度较高的F 型加热器
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4.3.5 回热效果的完善化 回热效果的完善化5
外置式 Steam Cooler
外置式蒸汽冷却器 是充分利用抽汽过 热度的装置。它可 以实现抽汽过热度 的跨级利用。形式 有外置串联和外置 并联两种。前者稳 定但过热度利用少； 后者过热度利用充 分但不稳定
截断疏水的自流排放，疏水热量全为本级加热器回收利用 疏水热量回收的效果表现为出水温度提高和无疏水排放 其热经济性比混合式加热器稍差
热力计算
含疏水泵的加热器的热力过程可以近似为混合式加热器 出水温度提高幅度与截流的疏水流量和加热器端差有关 热力计算中按照混合式加热器的定义计算各种吸放热量
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4.3.4 简捷热平衡计算 简捷热平衡计算3
＃1加热器的热平衡计算
吸放热量：q1=h1-hd1；γ1=0；τ1=hw1-hw2 进出水量：A1=1； B1=0 抽汽份额：α1=τ1/ q1
＃2加热器的热平衡计算
吸放热量：q2=h2-hw3；γ2=hd1-hw3；τ2=hw2-hw3 进出水量：A2=1； B2=α1 ； X=1-α1-α2 抽汽份额：α2=(τ2-B2γ2)/ q2
第八讲
第四章、给水回热加热系统 4.3 回热系统的计算与分析 4.4 回热加热器的运行
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4.3 回热系统的计算与分析
4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 计算目的及基本公式 计算方法和步骤 热平衡式的拟定 简捷热平衡计算பைடு நூலகம்回热效果的完善化 F(P)/F(W)与外置SC的计算
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4.3.5 F(P)/F(W)与外置 的计算 与外置SC的计算 与外置
F(W)型加热器的热平衡计算（h'wc未知） αz=[Az*(hwz-hwc)-Bz*(hdz-1-hwc)]/(hz-hwc) （推导如下） ∵ h'wc=hwc+(Bz+αz)*(hdz-hwc)/Az ∵ αz=[Az*(hwz-h'wc)-Bz*(hdz-1-hdz)]/(hz-hdz) ∴ αz=[Az*(hwz-hwc)-Bz*(hdz-1-hwc)]/(hz-hwc)（视作C型）