论文部分内容阅读
目前,热力发电厂低压加热器存在系统复杂、端差大和热效率低等问题,机组经济性的提高受到了较大限制。采用引射式加热器替代低压加热器可得到较好地改善。但由于现在火电机组调峰频繁,机组负荷变动较大,引射式低压加热器变工况运行特性受到很大挑战。因此,对适合电厂应用的具有较好变工况性能的引射式加热器的研究是非常必要的,具有重要的工程实用意义和价值。论文针对东汽135MW机组低压加热器的实际运行特性,首先建立了渐缩型混合室引射式加热器理论模型,确定了135MW机组的全尺寸引射式加热器结构。并以经典凝结蒸发理论为依据,建立了适合引射式加热器蒸汽凝结模型,并通过数值和实验对比的方法验证凝结模型的可靠性。同时,论文还根据135MW机组变工况运行特性,对不同喉嘴面积比、混合室长度、水喷嘴出口直径和水喷嘴出口相对位置的引射式加热器变工况下的引射性能和加热性能进行分析,并在此基础上考察了引射式加热器替代低压加热器的安全有效性。研究结果表明:在对引射式加热器结构进行设计时应在满足机组变工况要求的前提下选择较小喉嘴面积比和较小的水喷嘴出口直径,且可通过首先选择优化混合室长度,而后依次提高喉嘴面积比和水喷嘴出口直径来改善引射式加热器变工况整体性能。研究获得的135MW机组引射式加热器的最优混合室长度为500mm,最优水喷嘴出口相对混合室入口位置位移为-0.5mm;当喉嘴面积比大于等于7.84时,加热器性能可满足机组变工况要求,且加热性能稳定。文中建立的数值计算模型可描述相变时存在明显接触面的凝结换热过程。在对引射式加热器代替135MW机组低压加热器的安全有效性分析中可知:渐缩型混合室引射式加热器在常用负荷运行过程中,负压区压力总低于抽汽压力,不会引起工作流体倒流回汽轮机的威胁。且其替代低压加热器在135MW机组变工况下运行时的引射系数、加热器出口温度和换热量可满足满足原机组的需要,机组负荷100%时出口温度可达90℃。