两相混合式换热器瞬态工况热力学模型及应用
2012-10-08 06:32:24郭喜燕李爱娟杨勇平
华北电力大学学报(自然科学版)
2012年1期
郭喜燕，李爱娟，杨勇平
(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206)
0 引言
换热器是能量系统的常用设备，其类型有混合式和表面式两类。就其工质所处相态，混合式换热器有可分为单相 (汽－汽、液－液)和两相(汽－液)。两相混合式换热器在电厂回热系统中得到了广泛应用，其中最典型的是除氧器，其次还包括某些国外机组的低压加热器，并且，两相混合式换热器内进行的是综合传热和传质的强烈不可逆过程，机理最为复杂。
两相混合式换热器的稳态热力学分析方法已经成熟，近期的研究大多集中于基于传热学的传热传质分析[1]，或针对具体设备进行的研究。例如，对除氧器的研究主要集中在除氧器的优化设计[2～4]，而以往对除氧器的暂态研究主要集中在两个方面:一是在机组甩负荷对给水泵安全运行的影响 (主要指汽蚀)[5～8]，二是对除氧器甩负荷后的凝结水、给水及除氧器水箱贮水的热焓、流量及压力变化的动态分析[9～11]。而对该类换热器瞬态工况的热力学分析，尤其是基于热力学第二定律的能量分析，尚未发现有人涉及，而分析是换热器节能的理论基础。
基于上述背景，本文从基础方程出发，建立了两相混合式换热器的瞬态工况热力学模型，并将之应用于某600 MW机组的除氧器，得到了除氧器在稳态和瞬态工况下，能量的分布情况，并进行了对比，分析了稳态和瞬态工况下能量分布的差异，及其产生的原因。
1 两相混合式换热器能……
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