基于熵产分析的锅炉对流传热受热面优化分析设计

依照热力学第二定律,对电厂锅炉对流传热受热面进行了熵产分析,建立了对流受热面传热和流动阻力熵产的计算模型,并综合考虑对流受热面初投资,提出了一项评价电厂锅炉对流传热受热面经济性的指标——单位传热量的总费用。以该指标达到最小为目标函数,并以相同的进出口汽温、烟温和流量为限制条件,对某300 MW机组锅炉尾部低温过热器进行优化设计,分析在不同横向管排数和管圈数下,受热面单位传热量总费用的变化规律,确定较合理的优化设计方案。计算结果表明,与原始设计数据相计较,优化设计方案的运行和初投资费用之和最小。该方法具有通用性,可为锅炉不同对流换热受热面优化设计提供参考。

1350MW二次再热发电机组热力系统设计分析

综合考虑锅炉侧和汽轮机侧的设计协调,构建了1 350 MW二次再热机组原则性热力系统。针对不同给水泵汽轮机配置进行了计算与分析,定量分析了背压抽汽式与凝汽式小水泵汽轮机两方案对再热蒸汽流量、机组热耗和回热加热器设计等的影响。结果表明:额定工况下,背压抽汽式给水泵汽轮机系统的一、二次再热器蒸汽流量分别比凝汽式系统小266 t/h和289 t/h,从而有利于锅炉对流受热面设计;背压抽汽式系统的4号、5号加热器进汽温度相比凝汽式系统分别降低350℃和297℃,有利于加热器设计和运行。但背压抽汽式系统比凝汽式系统机组热耗高约为6 kJ/kWh。部分负荷下的计算结果表明背压抽汽式系统一、二次再热蒸汽流量仍小于凝汽式系统,机组热耗相比凝汽式系统仍稍高。