适用于一次调频能力在线监测的锅炉蓄热系数计算方法

锅炉蓄热系数是衡量火电机组一次调频能力的重要参数,实际运行中随着机组工况变化,但目前仿真中多忽略变工况下的蓄热系数变化对调频能力的影响。为准确掌握机组运行中真实的一次调频能力,需要在线确定蓄热系数。基于IEEE标准模型的框架,提出适用于一次调频能力在线监测的锅炉蓄热系数计算方法。建立考虑工质流动与传热过程的锅炉热力系统动态模型。以某1000 MW超临界机组为算例,结果表明所提出的变工况锅炉蓄热系数算法能更准确地描述一次调频过程中热力参数的动态变化。一次调频60 s内积分电量相较于IEEE标准模型减小62.4%。且低负荷下蓄热系数大,蓄热释放速率慢。该方法能根据现场实时数据确定当前工况下的蓄热系数,可应用于一次调频能力在线监测。

火电机组深度调峰工况下炉侧蓄热系数对一次调频能力的影响分析

为研究火电机组深度调峰工况下炉侧蒸发段、过热段蓄热系数对机组一次调频能力的影响,以暂态稳定程序PSD-BPA中的典型模型为基础,同时考虑火电机组实际以炉跟机协调方式下的控制逻辑,搭建适用于火电深度调峰工况下的精细化仿真模型。通过某额定功率Pe为1 000 MW直流炉在35%Pe工况点的实际一次调频数据,验证了模型的正确性。以仿真模型为基础,定性分析深度调峰工况下炉侧蒸发段及过热段蓄热系数对机组一次调频能力的影响,结果发现:炉侧蒸发段蓄热系数越小,机组的一次调频响应能力越强;炉侧过热段蓄热系数越大,对机组一次调频越友好,通过增、减蒸发段和过热段蓄热系数可以提高机组的调频能力。另外,建立的一次调频精细化模型可以为电力生产、监管部门提供火电机组一次调频裕度分析,有利于新型电力系统的安全运行。

汽包锅炉蓄热系数的定量分析

汽包锅炉蓄热系数是衡量机组蓄能的主要参数,正确估计其大小和变化规律对机组运行控制有着十分重要的作用.依据水和水蒸汽的热力性质,计算出不同压力下过冷水、饱和水、蒸汽及金属的基本蓄热能力,结合设计数据计算出锅炉蓄热系数及各种介质蓄热在其中所占比例.结果表明:饱和水、蒸汽及金属的蓄热能力随压力变化,使锅炉蓄热系数呈现出随压力增加而减小的趋势.对1台300 MW机组汽轮机高压调门的扰动实验数据进行开环辨识,利用风量和氧量构造出热量信号;并对1台600 MW机组的长期运行数据进行闭环辨识,结果均证实了这一规律.

采用脉冲红外成像法的表面下暗藏物蓄热系数的测量

近年来,脉冲红外成像无损评估方法已成功应用于航空航天、汽车制造、新材料等领域。但是对于很多应用,仅发现材料中存在缺陷是不够的,还需要对表面下缺陷热特性进行识别。实验设计制作了一个不锈钢平底孔试件,为了模拟表面下不同性质的暗藏物,在平底孔内分别埋入水、油、石蜡及空气。在试件表面施加均匀脉冲面热源后,试件表面及表面下暗藏物的热物理特性将影响热波的传导。提出了一种使用脉冲红外成像技术测量均匀固体材料下暗藏物质蓄热系数的实验方法。描述并分析了基于两层结构的一维热传导模型和界面热反射系数的计算方法,设计并进行了验证实验,通过对实验获得的材料表面温度变化的热图序列进行处理和分析,计算得到试件中不同暗藏物质的蓄热系数。

相变材料蓄热系数的计算方法

为解决现有围护结构热性能评价方法无法适用于复合相变围护结构的问题,应用因次分析法和仿真模拟法,分析相变材料蓄热系数与其热物性的关系,进一步构建相变材料蓄热系数的计算方法。研究结果表明,相变材料的蓄热系数与其密度、导热系数、有效比热容的二次幂成正比关系;所研发的相变材料蓄热系数为16.20 W/（m^2·K）,分别为夯实土壤、砌块砖和聚苯乙烯板的1.24倍、1.54倍和45倍。因此,在围护结构中添加相变材料可改善围护结构的热稳定性。研究结果可为相变材料在建筑中的高效应用与科学评价提供方法参考。

超(超)临界直流锅炉蓄热系数计算

给出了超（超）临界直流锅炉蓄热系数的计算方法：首先根据水和水蒸气的热力性质,通过程序计算出水冷壁中各相态段的长度,然后依据体积守恒方程、质量守恒方程和能量守恒方程分别计算水冷壁和过热器的蓄热系数.以某660 MW超超临界直流锅炉为例,利用锅炉设计数据计算得到4个工况下水冷壁和过热器的蓄热系数.结果表明：锅炉的蓄热系数为60 s左右,水冷壁蓄热系数占锅炉蓄热系数的15％～30％,过热器蓄热系数占锅炉蓄热系数的70％～85％.

超临界锅炉蓄热系数计算

锅炉蓄热系数是机炉协调控制系统设计和调试的重要参数。根据超临界锅炉的特点,采用能量平衡原理给出了超临界直流锅炉蓄热系数的计算方法。计算了1 000 MW机组超临界直流锅炉不同负荷下蓄热系数的大小并给出了蓄热系数变化趋势。

锅炉蓄热系数对协调控制系统参数影响定量分析

锅炉蓄热系数是影响火电机组协调控制系统，特别是锅炉侧控制器的参数。在依据锅炉设计运行数据计算锅炉蓄热系数的前提下，依据火电机组简化非线性动态模型对其进行工作点线性化后，针对典型炉跟机协调控制系统简化结构，直接推导出汽轮机高压缸进汽调节门开度控制机组发电负荷条件下，锅炉燃料量对汽轮机前蒸汽压力的传递函数。研究发现，锅炉侧等效被控制对象为积分特性的无自平衡对象，同时锅炉蓄热系数体现在对象增益项中，锅炉蓄热系数越大，对象增益项越小。依此规律设计600MW机组协调控制的增益补偿逻辑，在50％-100％负荷获得了优良的控制效果。

隔热室体传热系数和蓄热系数的非稳态测量

本文依据传热的基本原理，建立分析隔温室体传热系数和蓄热系数的非稳态（升温、降温）理论，利用数学处理，提出了准确实用的试验测量方法。

锅炉蓄热系数的理论计算

根据能量守恒原理 ,给出了锅炉蓄热系数的理论计算方法 ,并推导出计算公式 ,解决了传统的试验方法获得蓄热系数的困难。该公式计算方便、快捷 。

利用一次调频扰动计算火电机组锅炉蓄热系数

锅炉蓄热系数是火电机组负荷-压力被控对象中一个关键动态参数,准确估计出其大小能够为优化协调控制系统提供重要支持。依据对象负荷-压力简化非线性动态模型构建炉跟机方式的协调控制系统,从时域及频域角度分析其闭环响应特性,发现汽轮机调节门输入与燃料量输入对机前压力和发电负荷输出响应的时间及频率存在较大差异,可认为在小时间尺度范围内机前压力和发电负荷仅受汽轮机调节门输入的影响。因此可利用短周期的一次调频扰动工况下的数据辨识锅炉蓄热系数,准确度与汽轮机调节门开度扰动试验相当。通过某330 MW机组数据辨识及现场调试,证明以上方案可行。

平面热源法测量均质固体材料的蓄热系数

本文建立了平面热源法实验条件下的非稳态导热的数学模型 ,应用拉普拉斯变换和热四端网络法 ,求解了实验测量系统的解析模型和各种相应的简化模型。根据参数估计的基本原理 ,对模型中的待估计参数做了灵敏度分析。建立了实验测量系统 ,可以满足 2 0～ 2 0 0℃环境下固体材料蓄热系数测量的需要。测量了常温下几种材料的蓄热系数 。

超临界660MW机组直流锅炉蓄热系数计算

为满足协调控制系统对被控模型准确可靠性的要求,提出了一种通过锅炉设计数据计算蓄热系数的方法,该方法根据工质蓄热能力及有无相变将锅炉汽水系统划分为8个吸热段,分别计算出每段的汽水蓄热系数和金属蓄热系数,最后结合锅炉结构参数汇总计算得到锅炉总蓄热系数。实际应用结果表明:超临界660 MW机组直流锅炉蓄热系数约4 000 MJ/MPa;锅炉总蓄热系数中金属蓄热所占比例超过60%,大于汽水蓄热;直流锅炉的单位负荷蓄热系数随锅炉容量的增加呈减少趋势,汽包锅炉的单位负荷蓄热系数大于直流锅炉。

蓄热系数的求法

针对某国产300MW机组的数学模型进行了分析,并通过仿真研究提出了一种对蓄热系数的求法。

汽包锅炉蓄热系数的理论计算与分析

计算蓄热系数的传统实验方法面临工作量大、准确率不高、实验条件有限等问题,故采取能量平衡原理的理论计算公式得出超临界汽包锅炉的蓄热系数,建立基于汽包、过热器和水冷壁的机理分析模型。利用某300 MW机组的锅炉运行规程计算了4种工况下的蓄热系数大小,并结合主蒸汽阀门开度的扰动实验结果,对机组实际运行的历史数据进行了分析。结果表明:汽包蓄热系数随压力的升高而增加;水冷壁蓄热系数的变化趋势随着压力的增加先变小,再加大;随着压力的增大,过热器蓄热系数随之增大,机组总的蓄热系数先减小,后增大。

常功率平面热源法测定建筑材料蓄热系数的研究

对常功率平面热源法测定建筑材料的蓄热系数进行数学建模,根据半无限大一维非稳态传热模型得出建筑材料蓄热系数随测试时间变化的数学表达式,并对热脉冲法测定材料蓄热系数的装置进行简化,得到适用于测试建筑材料蓄热系数的简单装置,并以聚苯乙烯泡沫塑料板、岩棉板、蒸压加气混凝土砌块为样品进行实验研究。研究表明,热流密度与测试时间一定时,试件的过余温度与试件的导热系数成反比。导热系数较小的样品,蓄热系数随测试时间先减小而后趋于稳定,导热系数较大的样品,蓄热系数随测试时间先减小而后逐渐增大。导热系数较小的样品,其蓄热系数基本不随热流密度的变化而变化,而导热系数较大的样品,其蓄热系数随热流密度的增大而增大。

论蒸压加气混凝土导热系数和蓄热系数的取值

介绍了蒸压加气混凝土的导热系数和蓄热系数、干态导热系数、导热系数和蓄热系数理论计算值和设计计算值的目的意义,并就蒸压加气混凝土用作围护结构时,为确保建筑节能设计准确,且符合工程应用实际,如何正确选取导热系数和蓄热系数应如何取值,进行了讨论。

超临界直流锅炉实际蓄热系数计算分析

为获得直流锅炉实际蓄热系数,分析锅炉在亚临界或超临界状态下的不同运行特性,根据工质相变对水冷壁进行汽水分段,针对锅炉的各汽水流程部件计算汽水蓄热系数和金属蓄热系数,结合汽轮机调门开度及热耗率变化影响,提出了实际蓄热系数计算方法。以某660 MW超临界机组为例进行计算,结果表明:金属蓄热系数大于汽水蓄热系数,随着负荷升高,汽水蓄热系数变化不大,金属蓄热系数减小;考虑到汽轮机热耗率变化的影响,不同负荷下实际蓄热系数之间偏差有所缩小。

对建筑材料导热系数与蓄热系数修正问题的探讨

本文对建筑热工规范中导热系数与蓄热系数采用相同修正系数的做法提出了质疑,经过推导论证,最后得出了结论。

超临界直流锅炉蓄热的分析与计算

根据水和水蒸气的热力性质,将超临界直流锅炉蒸发受热面分为过冷水段、过渡段和过热段,通过机理分析和模型简化,采用集总参数法建立蒸发受热面、分离器和过热器的模型,利用锅炉结构设计数据计算不同负荷下锅炉的蓄热系数,并对某1 000MW超临界机组锅炉进行实例计算.结果表明:当锅炉在亚临界状态下运行时,随着压力的变化,水冷壁内工质蓄热的变化量大于超临界状态下的变化量;金属的蓄热远大于工质的蓄热,过热器的蓄热占整个锅炉蓄热的70%左右;超临界锅炉的蓄能系数随着压力的升高而减小.