基于Visual Basic的電廠熱經(jīng)濟(jì)性軟件計(jì)算

摘 要：熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算是電廠設(shè)備運(yùn)行管理的必要手段，對提高電廠經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和節(jié)能水平至關(guān)重要。傳統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性手算方法繁瑣費(fèi)時，且誤差較大。文章在厘清電廠熱經(jīng)濟(jì)性分析方法及軟件計(jì)算步驟的基礎(chǔ)上，利用Visual Basic編程軟件實(shí)現(xiàn)了電廠熱經(jīng)濟(jì)性的自動計(jì)算。

關(guān)鍵詞：Visual Basic；電廠熱經(jīng)濟(jì)性；計(jì)算

隨著現(xiàn)代電力工業(yè)的發(fā)展，大容量高參數(shù)發(fā)電機(jī)組愈來愈多，自動化水平亦在不斷提高。但是，國內(nèi)電廠的運(yùn)行管理水平整體相對落后，特別是電廠熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算大多數(shù)還依賴手動計(jì)算，而傳統(tǒng)的手算方法不僅需要對電廠熱力過程和熱力循環(huán)進(jìn)行手動計(jì)算，還需要手動查詢水蒸氣熱力性質(zhì)表和焓熵圖來確定狀態(tài)參數(shù)，計(jì)算過程繁瑣費(fèi)時，且誤差較大，極不利于電廠開展運(yùn)行管理和節(jié)能減排工作。文章利用Visual Basic編程軟件實(shí)現(xiàn)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的軟件自動計(jì)算，研究成果對提高電廠運(yùn)行管理自動化水平具有重要意義。

1 電廠熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算任務(wù)與方法

電廠熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算主要任務(wù)是對原則性熱力系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、除氧給水系統(tǒng)，以及汽輪發(fā)電機(jī)組效率、功率、熱耗率、煤耗率等經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。

原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算方法包括常規(guī)計(jì)算方法、等效焓降法、循環(huán)函數(shù)法等。常規(guī)計(jì)算通常有兩種方法：串聯(lián)法和并聯(lián)法。采用手工計(jì)算求解時，為了使計(jì)算的每一個方程只出現(xiàn)一個未知數(shù)，計(jì)算順序依照“由高至低”，即先從抽汽壓力最高的加熱器開始計(jì)算，然后依次逐個算至抽汽壓力最低的加熱器，因此亦稱為串聯(lián)法；采用計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算時，可以對所有的能量平衡方程聯(lián)立求解，一次即可獲得全部未知數(shù)，故亦稱為并聯(lián)法。

2 軟件計(jì)算流程

電廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算需要的已知參數(shù)包括：鍋爐和汽輪機(jī)的型式、主蒸汽參數(shù)、回?zé)嵯到y(tǒng)的汽水參數(shù)、附加汽源參數(shù)等。上述已知參數(shù)確定后，就可擬定程序編寫步驟（加熱器參數(shù)的計(jì)算順序一般是根據(jù)壓力高的加熱器到壓力低的加熱器的順序進(jìn)行的）。程序流程如下：（1）由各級抽汽口的壓力、溫度等已參數(shù)利用求飽和蒸汽和過熱蒸汽的比焓函數(shù)模塊計(jì)算出各級抽汽的比焓，并根據(jù)各級加熱器抽汽管道的壓損系數(shù)確定各級抽汽進(jìn)入各級回?zé)崞鞯膲毫εc溫度。（2）根據(jù)上一步求出的各級加熱器的飽和溫度和已知的各級加熱器的上端差，求出各級加熱器出水溫度，再根據(jù)水側(cè)的壓力求出各級加熱器的出水比焓。（3）根據(jù)各級加熱器下一級加熱器的出口溫度即本級加熱器的進(jìn)口溫度，可知各級加熱器的進(jìn)口溫度，有進(jìn)口溫度和水側(cè)壓力運(yùn)用有壓力和溫度求過冷水和飽和水的比焓函數(shù)求出各級加熱器的進(jìn)水比焓。（4）由加熱器下端差和上一步所求的加熱器的進(jìn)口溫度求出疏水溫度，再由疏水溫度和加熱器的壓力求出各級加熱器的疏水比焓。（5）基于以上結(jié)果，可進(jìn)一步計(jì)算各級加熱器的抽汽系數(shù)。求解各級加熱器抽氣系數(shù)是根據(jù)熱平衡式和質(zhì)量平衡式得到的。（6）最后計(jì)算汽輪機(jī)的內(nèi)功、絕對內(nèi)效率及電廠的全廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、汽耗率等）。

需指出的是，在電廠熱經(jīng)濟(jì)性Visual Basic計(jì)算軟件中，針對以上每一計(jì)算過程均建立了計(jì)算模塊，這有利于提高軟件對不同容量、不同型式發(fā)電機(jī)組的適用性。

3 軟件計(jì)算實(shí)例

文章以600MW發(fā)電機(jī)組為研究對象，利用Visual Basic編程軟件實(shí)現(xiàn)了電廠熱經(jīng)濟(jì)性的軟件自動計(jì)算。該電廠熱經(jīng)濟(jì)性軟件計(jì)算的窗口界面主要包括：

（1）電廠已知參數(shù)輸入界面。該界面主要用于輸入已知參數(shù)，如過熱蒸汽壓力和溫度、主蒸汽的壓力和溫度、汽輪機(jī)額定功率、鍋爐的額定蒸發(fā)量、發(fā)電機(jī)效率、鍋爐效率、汽輪機(jī)機(jī)械效率，排汽壓力、排汽比焓、再熱器進(jìn)口壓力和溫度、再熱器出口壓力和溫度、加熱器的級數(shù)，進(jìn)入再熱器抽汽的級數(shù)、除氧器高度、除氧器所在加熱器的級數(shù)等。電廠已知參數(shù)輸入界面如圖1所示。

（2）加熱器已知參數(shù)輸入界面。該界面主要用于輸入加熱器的類型（表面式或混合式）、抽汽壓力和抽汽溫度、抽汽管道壓損系數(shù)、加熱器的上下端差、疏水冷卻器進(jìn)口端差、加熱器熱效率等。加熱器已知參數(shù)輸入界面如圖2所示。

（3）電廠熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果輸出界面。該界面包括主要用于輸出加熱器各級的抽汽系數(shù)、凝汽系數(shù)、汽輪機(jī)的功率和內(nèi)效率和電廠各項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如凝汽流做功率、抽汽流做功率、汽輪機(jī)內(nèi)功、汽輪機(jī)比熱耗、汽輪機(jī)絕對電效率、汽輪機(jī)熱耗率、汽輪機(jī)汽耗率、汽輪機(jī)主蒸汽流量、鍋爐有效熱量、管道效率、全廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗、全廠熱耗率、全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗等。電廠熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果輸出界面如圖3所示。

4 結(jié)束語

（1）比較分析了手動計(jì)算和軟件計(jì)算計(jì)算方法的區(qū)別和聯(lián)系，并介紹了軟件計(jì)算流程。（2）基于Visual Basic編程軟件，初步實(shí)現(xiàn)了300MW發(fā)電機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的軟件自動計(jì)算。（3）研究成果適用于不同容量、不同型式的發(fā)電機(jī)組，對提高現(xiàn)有電廠運(yùn)行管理自動化水平具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：李清華（1977，8-），男，工程師，主要從事電廠設(shè)備運(yùn)行管理和熱經(jīng)濟(jì)性分析方面的研究。