【文章內(nèi)容簡介】 時，如果我們將這部分熱量看作是余熱利用進行處理，也就是說只考慮它的做功，而不考慮循環(huán)加進去的熱量的增加。那么裝置的經(jīng)濟性將會因為余熱的利用而得以提高。對于純熱量qw流入系統(tǒng)，與等效焓降的性質(zhì)完全相同，所以該熱量的作功即為新蒸汽等效焓降的變化，可按照等效焓降的概念直接寫出。由于熱量利用在能級j上，故新蒸汽等效焓降的增量為?H=qwηj。因視外來熱量為余熱利用，則循環(huán)加入熱量Q保持不變，而利用外部熱量后的新蒸汽等效焓降為H’=H+?H，裝置效率相對提高為Δηi=?H?H+H*100 [%]注意:此公式應(yīng)用在循環(huán)吸熱量保持不變的前提下。2）內(nèi)部熱量進出系統(tǒng)對除氧器中排汽余熱的回收利用、給水泵的焓升，及相關(guān)熱力設(shè)備或管道的散熱損失都屬于無工質(zhì)攜帶的內(nèi)部熱量。這類熱量進入系統(tǒng)是指對內(nèi)部純熱量的利用的問題，熱量流出系統(tǒng)則反映純熱量的損失問題。所以，由這些熱量損失引起的做功量的變動便可以利用等效焓降法來計算求得。，τb表示給水泵的焓升，這部分熱量進入系統(tǒng)并被利用在j能級上，所以可利用等效焓降法求得新蒸汽的等效焓降的增加量ΔH=τb*ηj [kJ/kg]那么泵功的焓升熱量的回收后的經(jīng)濟效果為：Δηj=ΔHΔH+H*100 [%]當涉及到內(nèi)部的純熱量流出系統(tǒng)時，可以利用等效焓降法原理按照其所處的能級求出這部分熱量引起的熱經(jīng)濟性的降低和做功的損失，其計算過程和內(nèi)部熱量的利用基本一樣，只是它們一個表示經(jīng)濟性的提高和做功的增加，另外一個表示經(jīng)濟性的降低及做功的減少。那么，其裝置的經(jīng)濟性相對降低Δηj=ΔHHΔH*100 [%]、外熱量出入熱系統(tǒng)攜帶有工質(zhì)的熱量，不管是內(nèi)部熱量還是外部熱量，熱量進出系統(tǒng)的同時，攜帶著的相關(guān)工質(zhì)也進出系統(tǒng)。所以，對這種問題的處理和純熱量的處理過程有些不同，使用等效焓降法計算時不可忽略系統(tǒng)工質(zhì)的變動。1） 蒸汽攜帶熱量流進系統(tǒng)，份額為αf且具有hf焓值的蒸汽從j級流進系統(tǒng)。外部的蒸汽被用于加熱器、軸封漏汽被回收并利用在加熱器中都屬于這種情況，摒棄都是為了提高裝置的經(jīng)濟性。為了確定工質(zhì)攜帶著熱量流入系統(tǒng)時引起裝置經(jīng)濟性和做功的變動，一般把該熱量分兩方面來分別分析研究：一方面是指純熱量αf（hfhj）；另外一方面則是帶工質(zhì)的熱量αfhj。因為純熱量利用在抽汽效率為ηj的能量級上，所以可用等效焓降的概念進行處理，從而求得做功量為αf（hfhj）ηj。其余帶工質(zhì)的熱量(αfhj）恰好和該級的抽汽比焓(hj)相等,所以質(zhì)量為αf千克的來汽正好替代相同質(zhì)量的抽汽，并且沒有疏水的變化。為了使系統(tǒng)的工質(zhì)始終保持平持平衡狀態(tài)，必須隨之減少同樣質(zhì)量的進入凝汽器的化學(xué)補充水，以來維持系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的平衡。又因為主凝結(jié)水量和疏水的質(zhì)量沒有發(fā)生變化，所以，各級加熱器的抽汽量將不會受到影響。那么被替換的抽汽重新返回到汽輪機中，直接流至凝汽器中，則做功為αf（hfhn）。綜上可得，蒸汽攜帶的熱量的全部作功等于兩部分熱量作功之和。即?H=αf[(hfhj)ηj+(hfhn)] [kJ/kg]裝置的經(jīng)濟性的相對變化為 Δηi=?HH+?H*100 [%]2） 熱水攜帶熱量流入系統(tǒng)不管是內(nèi)部的熱水還是外部熱水流進系統(tǒng)，都有兩種進入方式：第一種就是從疏水的管路流入，另外一種就是從主凝結(jié)水的管路進入系統(tǒng)。但是因為熱水從不同的地點進入，其所形成的經(jīng)濟效果和使用的計算方法也不完全相同當熱水從主凝結(jié)水的管路進入系統(tǒng)時，焓值為hf、份額是αf的熱水從j級加熱器的主凝結(jié)水的管路流入，可將進入系統(tǒng)的熱量分為兩個部分來分析計算熱水攜帶熱量進入系統(tǒng)而造成做功和裝置熱經(jīng)濟性的變動：第一部分指純熱量流入αf（hfhwj），第二部分指帶工質(zhì)的熱量αfhwj。易于發(fā)現(xiàn)，純熱量流入系統(tǒng)時造成的做功變動的問題和等效焓降的概念是一致的。又因為該部分熱量作用在抽汽效率為ηj+1的能級上，所以做功量為αf（hfhwj）ηj+1。另外一部分帶工質(zhì)的熱量流入系統(tǒng)時，和混合點處的凝結(jié)水焓hwj恰好一致，所以質(zhì)量為αf千克的熱水剛好能夠替代相同質(zhì)量的主凝結(jié)水。那么為了維持整個系統(tǒng)的工質(zhì)平衡，需要相應(yīng)的減少相同質(zhì)量的化學(xué)補充水。從而使流過第1至第j級加熱器的主凝結(jié)水減少相應(yīng)質(zhì)量，那么將獲得做功αfr=1jτrηr。綜上可知，熱水通過主凝結(jié)水的管路進入系統(tǒng)的全部做功等于兩部分的熱量之和：?H=αfhfhwjηj+1+r=1jτrηr [kJ/kg]裝置的經(jīng)濟性的相對變化為：Δηi=?HH+?H*100 [%]當熱水通過疏水管道進入系統(tǒng)，焓值為hf、份額是αf的熱水從j級加熱器的疏水管道流入系統(tǒng)時，同樣可將進入系統(tǒng)的熱量分為兩個部分來分析計算熱水流入系統(tǒng)而造成做功和裝置熱經(jīng)濟性的變動：第一部分是指純熱量αf（hfhsj），另一部分則是指帶工質(zhì)的熱量αfhsj。同樣純熱量進入系統(tǒng)引起的作功變化的問題是和等效焓降的概念是一致的，作用在j1加熱器，功量為αf（hfhsj）ηj1。帶工質(zhì)的熱量為αfhsj，沿著疏水管路逐級自流，在j1級到m級加熱器分別放出熱量αrγr，所以作功為αfmj1ηrγr。當該熱水進入加熱器m后，代替αfkg的主凝結(jié)水，為維持系統(tǒng)的工質(zhì)平衡，對應(yīng)減少相同質(zhì)量的進入凝汽器的化學(xué)補充水量，因此作功為αfr=1m1τrηr?？偟淖鞴?H=αfhfhsjηj1+r=1m1τrηr [kJ/kg] 裝置的經(jīng)濟性相對變化為Δηi=?HH+?H*100 [%]3) 帶工質(zhì)的熱量流出系統(tǒng)熱力設(shè)備及其系統(tǒng)內(nèi)存在的工質(zhì)泄漏和為了保證外部需要而提供的帶工質(zhì)的熱量，都是屬于帶工質(zhì)的熱量流出系統(tǒng)。其存在的形式既可以是熱水（疏水或者給水），也可以是蒸汽。帶工質(zhì)的熱量流出系統(tǒng)的定量分析計算公式是帶工質(zhì)的熱量流入系統(tǒng)定量公式的一個簡單特例，也就是說使系統(tǒng)的計算公式中的純熱量等于零就可以了。則其做功損失表示公式可以寫成：?H=αfhfhn [kJ/kg]裝置的熱經(jīng)濟性的相對降低為：Δηi=?HH?H*100 [%]此公式表示蒸汽流出系統(tǒng)造成αf的工質(zhì)損失，為了保持系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的平衡，必然需要從凝汽器補充進相同數(shù)量的化學(xué)補充水，故流出系統(tǒng)的蒸汽是直接送達凝汽器的汽流，其所造成的損失為αfhfhn。值得注意的是上述公式均指是適用于從汽輪機本體流出系統(tǒng)的蒸汽。如果從系統(tǒng)的其他地方流出系統(tǒng)的蒸汽，其所產(chǎn)生的作功損失不能使用該公式，應(yīng)依據(jù)系統(tǒng)的具體情況而定，查找蒸汽從汽輪機本體流出的源頭，按照汽輪機本體源頭的各項參數(shù)流出系統(tǒng)用上述公式來計算做功損失，然后再減去由蒸汽沿系統(tǒng)而發(fā)生的熱量變遷引起的作功變化（功量變化可使用等效熱降計算），這才應(yīng)該是該蒸汽的作功損失。給水帶熱量流出系統(tǒng)的定量公式就是將熱水攜帶熱量進入主凝結(jié)水系統(tǒng)公式中的純熱量(hfhwj)ηj+1視為零，那么其做功損失為?H=αfr=1jτrηr [kJ/kg]裝置的熱經(jīng)濟性相對降低為Δηi=?HH?H*100 [%]上述公式表示給水流出系統(tǒng)造成αf千克的工質(zhì)損失，為了維持系統(tǒng)工質(zhì)的平衡狀態(tài)，必然需要從凝汽器補充進相同數(shù)量的化學(xué)補充水，那么將相應(yīng)增加相同質(zhì)量的流過1至j級加熱器的水量，該過程將會增加吸熱αfr=1jτr，那么做功損失為αfr=1jτrηr。疏水攜帶熱量流出系統(tǒng)的定量分析公式是令熱水攜帶熱量流進疏水系統(tǒng)公式中的純熱量(hfhsj)ηj1項等于零，那么其作功損失為?H=αfr=mj1γrηr+r=1m1τrηr [kJ/kg]綜上可知，帶工質(zhì)熱量出系統(tǒng)和進系統(tǒng)的定量分析公式是通用的。從熱力過程可知工質(zhì)攜帶熱量出系統(tǒng)不存在純熱量部分，所以出系統(tǒng)的定量公式需要取消進系統(tǒng)公式中的純熱量項。根據(jù)再熱機組的熱力系統(tǒng)圖可知，系統(tǒng)中高壓缸內(nèi)的排汽在再熱器前后分成兩段，再熱前的稱為再熱冷段，則再熱后的稱為再熱熱段。由于再熱器的存在以及蒸汽流經(jīng)再熱器時進行吸熱的原因，使等效焓降的計算及其應(yīng)用于非再熱機組有所不同。這些差別集中體現(xiàn)在再熱冷段及其以上區(qū)段，因為流進這些區(qū)段的抽汽當發(fā)生排擠抽汽時都將流過再熱器而進行再吸熱。由此出現(xiàn)兩個問題，一方面當排擠抽汽進行再吸熱時它將與等效焓降中保持熱量不變的基本要求相矛盾；另外一方面，排擠抽汽的做功不僅包含添加的純熱量qj在汽機中的做功，還包含因流經(jīng)再熱器再吸熱而做的功。因此這種情況下就與我們所說的等效焓降有所差別，所以在分析研究再熱機組的等效焓降時不可忽視這兩方面的影響。對于以上再熱機組等效焓降中的注意點，我們主要采取兩方面的解決措施：一種是恢復(fù)循環(huán)吸熱的真實性，使它隨系統(tǒng)的變動而變，這樣的等效焓降稱之為再熱機組的變熱量等效焓降；另外一種也就是繼續(xù)維持循環(huán)吸熱量Q的不變，也就是定熱量的等效焓降。但我們真正處理相關(guān)問題時常采用變熱量的等效焓降法。實踐證明運用定熱量等效焓降法進行分析計算的原則及其計算結(jié)果是完全正確的，但是同時存在概念比較抽象、運用常規(guī)計算方法計算裝置的效率工作量較大等缺點。因此常采用變熱量的等效焓降法來避免以上缺點，從而確定外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)中的等效焓降。變熱量的等效焓降就是指順其自然，恢復(fù)真實的循環(huán)吸熱，使之隨著系統(tǒng)變化而變化。這樣可使計算過程和常規(guī)計算時的方法及習(xí)慣保持一致，使問題既可維持等效焓降分析的準確、簡捷的特色，又使問題變得直觀易懂。由于再熱熱段之后任何的排擠抽汽都不會影響流過再熱器的份額αzr ，那么也就不會影響再熱吸熱量。所以此時計算變熱量的等效焓降與非再熱機組一樣，也和定熱量的等效焓降計算一樣，計算通式為： Hj0=hjhnr=1j1Arηr [kJ/kg]然而再熱冷段至新蒸汽之間發(fā)生排擠單位抽汽時，這些蒸汽將流過再熱器而進行再吸熱，則蒸汽返回汽機的實際做功為 Hj0=hj+σhnr=1j1Arηr [kJ/kg]值得注意的是，這是蒸汽返回汽輪機的實際做功，不僅包括排擠1kg蒸汽所需加入熱量的做功，而且還包括排擠抽汽引起再熱器吸熱增量的作功。所以再熱冷段以上出現(xiàn)任何排擠抽汽（包括增加抽汽），都將改變再熱器中的蒸汽份額，也就是會改變再熱器的吸熱量。這就是所謂變熱量的含義。讓循環(huán)吸熱量自然變動而求得的抽汽等效熱降稱之為變熱量等效熱降。為了區(qū)別于定熱量等效焓降Hj，我們用符號 Hj0表示變熱量等效焓降。安慶電廠1000MW超超臨界機組在THA工況下變熱量等效焓降計算（、）。1) 抽汽的等效焓降Hj0和抽汽效率ηj0的計算（單位為[kJ/kg]）H10=h1hn= H20=h2h1+(1γ1q1) H10=H30=h3hnτ2q2H20τ1q1H10=H40=h4h3+(1γ3q3)H30=H50=h5h4+(1γ4q4)H40=H60=h6h3+H30τ3q3H30τ4q4H40τ5q5H50=H70=h7h6+(1γ6q6)H60=H80=h8h7+σ+(1γ7q7)H70=H90=h9h8+1γ8q8H80=η10=H10q1= η20=H20q2=η30=H30q3= η40=H40q4=η50=H50q5= η60=H60q6=η70=H70q7= η80=H80q8= η90=H90q9=2) 再熱冷段以上排擠1kg蒸汽所造成的再熱器吸熱增量計算?Qzr8=σ= [kJ/kg]?Qzr9=1γ8q8σ= [kJ/kg]3） 新蒸汽等效焓降計算（a) 新蒸汽毛等效焓降HmHm=h0+σhnr=19τrηr= [kJ/kg]（b) 各種附加成分引起的損失∏∏1=αf1(hf1hn+σqf1η10)= [kJ/kg]∏2=αf2(hf2hnqf2η10)= [kJ/kg]∏3=αf3[hf3hnqf3η10]= [kJ/kg]∏4=αf4(hf4hnqf4η10)= [kJ/kg]∏5=αf5hf5hnqf5η10= [kJ/kg