蒸汽网络描述

在蒸汽网络系统中，蒸汽等级是通过不同的压力和温度来区分的。为了调查现有的蒸汽网络，蒸汽等级的选择和蒸汽等级之间的操作单元配置的确定是重要的(Harrell, 2001)。为了完成这个任务，需要一个模型。这个模型应该考虑到蒸汽产生的潜力。

29.2.1涡轮硬件模型

涡轮硬件模型THM基于轴功目标，并依赖于Willans线的原理，Willans线提供了蒸汽流量Mt与涡轮输出功率E之间的线性关系。这种关系的公式由Eq.(29.1)表示，Willans线可以表示为Eq. (29.2) (Mavromatic and Kokossis, 1998)。

如图29.1所示，A点是在涡轮开始产生总功之前克服内部损失(Eloss)所需的最小蒸汽流量。这个蒸汽量对应于常数点c。点B也代表汽轮机可以采取的最大蒸汽流量(Mavromatic和Kokossis, 1998)。

流量

流量

图29.1由Willans线呈现的涡轮运行情况(Mavromatic, 1998)。

29.2.2锅炉硬件型号

锅炉硬件模型BHM，考虑锅炉效率，最大限度地降低燃料成本。此外，BHM依赖于锅炉效率的计算原理。大多数锅炉模型假定锅炉效率为常数。在蒸汽网络分析中，模型应能反映锅炉的实际情况。BHM基于效率计算程序，计算过程由式(29.3)表示。蒸汽负荷可表示为式(29.4)(Shang and Kokossis, 2004):

Qfuel = Qloss + Q steam (29.3)

Qsteam = (h2 - h1) X Mb (29.4)

式中，h1为锅炉内水焓，h2为锅炉升汽焓，Mb为锅炉产汽负荷。图29.2为锅炉温度随焓的变化情况。根据热力学原理，焓差可由式(29.5)表示。锅炉效率由式(29.6)和式(29.7)表示(Shang and Kokossis, 2004)。

h2 - hi = (CP X ATsat) + q (29.5)

V = ((CpATsat +q)x Mb)/Qfuei (29.7)

代入上述方程，燃料热由式(29.8)表示。Qfuel = (CpATsat + q)xMb + Qloss (29.8)

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