1、第37卷第2期2017年2月動(dòng)力工程學(xué)報(bào)JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringV0137No2Feb2017文章編號(hào)：1674—7607(2017)02一0140—08中圖分類號(hào)：TKl22文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A學(xué)科分類號(hào)：470201000MW機(jī)組瞬態(tài)過程蓄熱機(jī)理與煤耗計(jì)算楊志平1，宋陽1，郭喜燕1，孫偉鵬2，馮庭有2(1華北電力大學(xué)國(guó)家火力發(fā)電工程技術(shù)研究中心，北京102206；2華能海門電廠，廣

2、東汕頭515132)摘要：建立了瞬態(tài)過程工質(zhì)蓄熱模型、金屬蓄熱模型和煤耗計(jì)算模型，對(duì)某1000Mw機(jī)組瞬態(tài)工況試驗(yàn)過程進(jìn)行了計(jì)算分析，得到了試驗(yàn)過程機(jī)組蓄熱率和蓄熱影響下機(jī)組發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗增量曲線，分析了不同負(fù)荷下各受熱面的蓄熱分布情況，并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比結(jié)果表明：機(jī)組總蓄熱率與金屬總蓄熱率的變化趨勢(shì)幾乎一致，金屬總蓄熱率約為工質(zhì)總蓄熱率的15～2倍；工質(zhì)蓄熱率中水冷壁工質(zhì)所占比例最大，過熱器工質(zhì)所占比例最??；受蓄熱影響，機(jī)組升負(fù)

3、荷試驗(yàn)過程中，發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗最大增加了348g／(kWh)，而在降負(fù)荷試驗(yàn)過程中，發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗最大減少了32g／(kWh)關(guān)鍵詞：1000MW機(jī)組；蓄熱模型；瞬態(tài)工況試驗(yàn)；煤耗HeatStOrageMeca1000MWhanismandCOaIConsumptionCalcuIationofPOwerUnitUnderTransientCOnditiOnsmNGZ矗i夕in91，SONGY西咒91，GUoXiyn咒1，SUNWei鄉(xiāng)P咒g

4、2，F(xiàn)ENGn，zgyo“2(1NationalThermalPowerEngineering&TechnologyResearchCenter，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China；2HuanengHaimenPowerPlant，Shantou515132，GuangdongProvince，China)Abstract：IⅥodelstocalculatethe

5、coalconsumptionandheatstoragerateoftheworkingmediumandmetal一licmaterialsofa1000MWDowerunitundertrainentconditionswereestablished，basedonwhich，calcu—lationandanalvsiswereperformedonthetransienttestprocessoftheunit，soastoo

6、btainthecurvesofstandardcoalconsumptionrateforpowergenerationcorrespondingtotheheatstoragerateandundertheheatstorageeffectduringthetest，analyzethedistributionsofheatstorageonVariousheatingsurfacesatdifferentloads，andtoco

7、mparethetestresultswithfielddataResultsshowthatthetotalheatstoragerateoftheunitvariesinthesametrendwiththatofmetallicmaterials，andthelatteris15—2OtimesoftheworkingmediumWaterwallssharethelargestproportionintheheatstorage

8、ofworkingmedium，wh訂esuperheaterssharetheleastAffectedbyheatstorage，thestandardcoalconsumptionrateisatmostincreasedby348g／(kWh)duringloadingupperiodanddecreasedby32g／(kWh)duringloadingdownperiodKeywords：1000】ⅥWunit；heatst

9、oragemodel；transienttest；coalconsumption收稿日期：2016—04一05修訂日期：2016一05—15基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(973計(jì)劃)(2015cB251505)；國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(U1261210，51306050)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2015MS43，2015XS81，2014XSl9，2014XSl3)作者簡(jiǎn)介：楊志平(1968一)，男，山

10、西天鎮(zhèn)人，高級(jí)工程師，博士，研究方向?yàn)榛痣姍C(jī)組熱力系統(tǒng)節(jié)能理論與技術(shù)電話(Tel)：13671002249；E—mail：yzprr@163com萬方數(shù)據(jù)142動(dòng)力工程，學(xué)報(bào)第37卷學(xué)幽相掣孥％相掣訾一‰訾(1)式中：u單相為單相工質(zhì)控制體內(nèi)能，kJ；r為時(shí)間，s；p單相為單相工質(zhì)控制體密度，m3／kg；九單相為單相工質(zhì)控制體比焓，kJ／kg；‘單相為單相工質(zhì)控制體溫度，℃；p單相為單相工質(zhì)控制體壓力，MPa；V單相為單相工質(zhì)控制體體積

11、，m3由式(1)可知，影響單相工質(zhì)蓄熱率的因素有3項(xiàng)：控制體內(nèi)單相工質(zhì)的體積，即V單相；工質(zhì)蓄熱特性參數(shù)，即叢烏導(dǎo)生立和墮雩導(dǎo)叢生，其值大小由aL單相o∥單相工質(zhì)狀態(tài)決定，僅與工質(zhì)的溫度坪相和壓力p單相有關(guān)；參數(shù)變化率，即工質(zhì)溫度變化率半竽和壓力變化率堂i=塑，與負(fù)荷變化快慢有關(guān)鍋爐絕大多數(shù)受熱面內(nèi)工質(zhì)都處于單相狀態(tài)，以上單相模型適用其蓄熱率的計(jì)算然而水冷壁與其他受熱面不同，在低負(fù)荷亞臨界狀態(tài)時(shí)工質(zhì)會(huì)出現(xiàn)兩相蒸發(fā)段，水冷壁內(nèi)兩相蒸發(fā)段工

12、質(zhì)蓄熱率華的計(jì)算需采用以下計(jì)算模型：坐血一、廠，曼!巳!壘塵紐、∥曼!笸笪竺虹一dr’a力兩相dr?！痑戶兩相dr％相訾(1D一毋”)警(2)drQr式中：U兩相為兩相工質(zhì)控制體內(nèi)能，kJ；鄉(xiāng)兩相為兩相工質(zhì)控制體壓力，MPa；V兩相為兩相工質(zhì)控制體體積，m3；lD7、∥分別為壓力戶兩相下飽和水和飽和蒸汽的密度，m3／kg；矗7、∥分別為壓力戶兩相下飽和水和飽和蒸汽的焓值，kJ／kg；V7、礦分別為壓力夕兩相下兩相工質(zhì)中液相和氣相所占的體

13、積，m3由式(2)可知，影響兩相工質(zhì)蓄熱的因素也有3項(xiàng)：控制體內(nèi)兩相工質(zhì)的體積V兩相；工質(zhì)壓力變化率堂輩，與負(fù)荷變化快慢有關(guān)；兩相段工質(zhì)所處壓力戶兩相當(dāng)水冷壁內(nèi)工質(zhì)處于亞臨界狀態(tài)時(shí)，將水冷壁劃分為3段：熱水段、蒸發(fā)段和蒸汽段熱水段和蒸汽段采用單相工質(zhì)模型計(jì)算其蓄熱率，而蒸發(fā)段則采用兩相工質(zhì)模型計(jì)算其蓄熱率當(dāng)水冷壁內(nèi)工質(zhì)處于超臨界狀態(tài)時(shí)，就不存在兩相蒸發(fā)區(qū)，此時(shí)水冷壁被劃分為2段：熱水段和蒸汽段，2段各自采用單相工質(zhì)模型計(jì)算其蓄熱率[13

14、I13金屬蓄熱模型所有受熱面的金屬蓄熱率均采用下面的金屬蓄熱模型計(jì)算對(duì)于金屬壁面，沒有工質(zhì)的流人和流出，不需考慮物質(zhì)流方程考慮到金屬壁面與外界交換的熱量全部用于金屬壁面溫度的升高，由能量流方程可知金屬蓄熱率坐爭(zhēng)為學(xué)一‰警㈦drar式中：U金屬為金屬內(nèi)能，kJ；優(yōu)金屬為金屬質(zhì)量，kg；c金屬為金屬比熱容，kJ／(kgK)；戔筍為金屬壁面溫度變化率，K／s由式(3)可知，影響金屬蓄熱率的因素主要為金屬質(zhì)量、金屬種類和金屬壁面溫度變化率14瞬

15、態(tài)過程煤耗計(jì)算模型分別計(jì)算出控制體的工質(zhì)蓄熱率坐爭(zhēng)和金屬蓄熱率坐爭(zhēng)，兩者相加即為該控制體蓄熱率△Q：△Q一華華(4)第i個(gè)受熱面蓄熱率為△Q，，則咒個(gè)受熱面的蓄熱率相加即為機(jī)組總蓄熱率△Q總：△Q總一∑△Q。(5)在傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程發(fā)電煤耗計(jì)算模型基礎(chǔ)上，筆者以機(jī)組蓄熱影響發(fā)電煤耗增量△B作為修正項(xiàng)，得到了瞬態(tài)過程發(fā)電煤耗計(jì)算模型如下：B—B。。d，△B(6)式中：B為瞬態(tài)過程發(fā)電煤耗；B。。a，為穩(wěn)態(tài)過程發(fā)電煤耗；△B為機(jī)組蓄熱影響發(fā)電