回热系统（精选7篇）
回热系统 篇1
1 实例背景资料
某电厂, 现共有三台12MW的抽汽式汽轮机以及4台规格为75t/h的循环流化床锅炉, 是一个热电联产的综合利用电厂, 总装机容量为36MW, 为周边的小区以及企业供暖, 供暖面积达到了150万㎡。
汽轮机的回热系统由三个低压加热器和三台高压加热器组成。视图的热回收系统的工作性能和业务单元的可靠性直接决定了经济的运行, 这是必要的, 以确保高压加热器的正常运行。然而, 由于高压加热器的工作性质决定往往受到旁路切换, 进料泵和负载突变引起的突然变化, 温度和压力的影响, 对整个机组运行的经济也产生了负面的影响。因此, 除了以确保高压加热器设计, 制造和安装方面的质量, 而且还通过采用适当的检查和维护措施, 以确保其安全性和可靠性。
2 存在的问题
2.1 换热管泄漏问题
高压加热器常见的问题就是换热管泄漏, 在该厂中这种问题也是存在的。其中的3台高压加热器只有1#高压加热器在更换管束后, 控制住了泄露的现象, 而其中的2#、3#高压加热器的漏管率始终在20%以上, 且三者都有再启时漏管的问题。我们常见的检修方法都是查漏后加堵, 但是这种方法存在弊端———未查明是管子本身还是胀口发生泄漏时, 盲目地加堵会造成原本该补焊的管子被堵死。
2.2 高压加热器的自身设计问题
由于设计时决定这3台高压加热器采用自密封的密封方式, 直接导致了在长时间的运行后, 在密封间隙处发生了泄漏, 经过仔细检查, 密封已经损坏严重失去了修复的意义。
2.3 疏水系统的问题
由于该厂疏水系统发生问题不能自动投用, 经常出现无水位或者低水位运行的情况, 并且由于剧烈振动, 造成疏水管出现了严重的冲刷情况。
2.4 水位计的问题
热电厂中水位计的问题是普遍存在的, 极容易造成停用的现象。该厂的2#、3#高压加热器从投运以来一直可以正常运行, 但是电接点经常发问题, 即使进行技术改造也没有取得理想的效果。
3 问题的处理办法
3.1 换热管泄露的处理办法
泄露的主要原因有几种, 分别是操作失误、焊接和胀接质量不合格以及设计不合理等。对于换热管泄漏来说, 泄露的原因除去自身管材质量外, 主要是振动、腐蚀以及冲蚀等原因。该厂通过更换2#、3#高压加热器的管束以及壳体来增大换热面积, 但由于操作方法以及运行方式对换热管及胀口的泄漏有非常大的影响, 所以一定要做好操作维护以及运行工况的控制工作。针对上述泄漏可能的原因, 采取下列措施:
[1]在任何情况下, 为避免管束中焊缝受到较大的热应力冲击, 启动速度不能太快, 应控制单台加热器的温升小于5℃/min, 温降小于2℃/min;避免低水位和无水位运行, 防止疏水调节阀开度过大引起闪蒸和汽水两相流;要监视和控制高压加热器的热力参数, 以防冲刷管束并激发振动;1/4对于已发现的管束泄漏, 应及早停用检修, 防止继发性冲蚀。
3.2 高压加热器的疏水系统
由于的疏水系统经常出现问题, 难以保证高压加热器的安全性、稳定性, 所以我们经过仔细分析发现最终的诱发原因是由于生成了两相流体的流动所导致的。根据相关的资料, 我们知道由于流体如果从单相流转变为两相流时, 会造成流速的急剧提升, 有时甚至可达到20倍以上, 成倍地增加了阻力。所以在运行中要注意下列几点问题:
1) 维持高压加热器运行的正常水位, 是保证高压加热器正常运行的重要条件。水位过低或无水位运行, 会对高压加热器的经济安全运行造成很大危害。当无水位运行时, 蒸汽通过高压加热器的汽侧进入疏水管道, 从而使部分高参数的蒸汽成了较低参数的蒸汽, 降低了回热效果, 而蒸汽夹带水珠流经管束尾部, 特别对疏水冷段管束冲蚀危害甚大。另外, 两相流体还会严重冲刷疏水管道及其附件, 并产生振动, 尤其对疏水管弯头及疏水调节阀损害较大。因此, 应禁止无水位运行。对该高压加热器疏水系统进行改造, 采用两组自调节液位疏水器, 采用汽水混合调节阀, 混合调节阀内芯采用不锈钢材料。
2) 对热工系统进行改造, 热工自动调节能满足各种运行工况, 保证了调节性能, 提高了自动投入率。运行人员应加强监视, 一旦疏水自动调节装置不能自动维持水位时, 应手动调节维持。
3) 减缓对疏水管道弯头的冲蚀。可将调节阀后的管道和全部疏水管的弯头壁加厚, 用不锈钢弯头代替碳钢弯头, 做到定期检查、及时更换。
3.3 高压加热器的启停
高压加热器启动时, 应将负荷逐渐增加, 压力、流量及加热器水温是逐渐上升的, 金属的温升应控制在较小范围内, 减少管系与管板的温差, 可避免管系胀口松弛和管系膨胀不均而引起的漏泄。最重要的是温升、温降率的热应力。根据经验, 通常以出口水温的变化为判断依据。厂家建议温升不大于3℃/min-5℃/min, 温降不大于2℃/min, 在停用时, 总是先停汽源, 而给水仍通过加热器, 此时管壁温度高于给水温度, 较冷的给水流经管子, 使管子首先冷却收缩, 容易在管子和管板的结合面上造成破坏。因此在运行中不仅要重视温升速度, 也要重视对温降率的控制。
4 结语
采用两相自调节液位疏水器和增加换热面积后, 给水温度可由130℃提高至145℃, 解决了加热器全程无水运行的问题, 提高了加热器出口水温, 降低标准煤耗;延长疏水系统的使用寿命, 安全可靠, 减少维护和检修费用, 能降低生产成本。由此可见, 高加是否运行正常对机组负荷和经济性的影响是很大的。大封电厂通过以上的改造措施, 提高了热电厂运行的经济效益。
参考文献
[1]王国舜.浅谈电厂机组的常见运行问题[J].科学技术发展, 2008 (3) .
[2]汪乃琪.电厂机组技术改造中的应注意事项[J].煤炭科技, 2009 (6) .
回热系统 篇2
随着全球变暖趋势的加剧,汽车空调除了满足基本的舒适性要求外,还被赋予节能与环保等更多意义。目前,在汽车空调上普遍使用的制冷剂为HFC134a,由于其全球变暖指数(Global Warming Potential,GWP)高达1 300,加上较高的泄漏率,使全球变暖趋势进一步恶化,因此属于将来要被淘汰的制冷剂。欧盟要求自2011 年起新开发的车型禁止使用HFC134a,到2017年新生产车辆停止使用HFC134a。国内汽车空调市场目前对HFC134a的需求还是比较大的,2006 年全国新车消费与维修用量达到9 500t[1]。因此,开发新的环保型系统制冷剂成为汽车空调发展的一个重要趋势。
目前研究比较多的可替代HFC134a的环保制冷剂是CO2、HFC152a与HFO1234yf。CO2在自然环境中大量存在,属于自然工质,但是其工作压力过高,稳定性差,系统能耗高,配件价格也高。HFC152a的GWP是140,存在易燃问题,需要配备独立的二级循环设备,这将增加空调系统成本。而由Honeywell与Du-Pont联合开发推出的单一工质制冷剂HFO1234yf,全球变暖指数是4,环保性能优异,是一种比较理想的制冷剂,但也存在弱可燃、化学性质稳定性差等问题。为了降低HFC134a汽车空调系统的能耗,以及提升HFO1234yf汽车空调系统性能,各大汽车空调厂商开发出了各种回热器系统以解决这些问题。
1 回热器系统原理
带回热器的汽车空调系统组成框图如图1所示,它由压缩机、冷凝器、回热器、膨胀阀和蒸发器组成。回热器的基本原理是利用蒸发器出口的低温低压气态制冷剂与冷凝器出口的高温液态制冷剂通过回热器进行热交换,使冷凝器出口的高温高压液态制冷剂进一步过冷、蒸发器出口的低温低压气态制冷剂进一步过热,达到防止压缩机液击的目的。
图2为普通制冷循环与回热制冷循环的压焓图对比。普通制冷循环过程如图2中的1-2-3-4所示,包括压缩、冷凝、膨胀与蒸发4个过程。与普通制冷循环相比,带回热器的空调系统的制冷循环的区别在于,由于回热器的中间换热作用,使得进入到压缩机的低温低压的气态制冷剂进一步过热,1-1′表示的就是增加的过热部分。同时,冷凝器出口的高温液体制冷剂进一步过冷,3-3′表示的就是增加的过冷部分。从图2 中可以看出,回热制冷循环1′-2′-3′-4′比普通制冷循环1-2-3-4的性能要高一些,有助于实现汽车空调系统的节能降耗。严诗杰等[2]研究表明,在汽车空调系统中增设回热器可以明显改善系统性能,平均提高系统制冷量约5%,提高COP(Coefficient of Performance)约16%,在空调恶劣工况(怠速外循环工况)下改进尤其明显,制冷量和COP分别提高14.7%和20.0%。
配备回热器系统的汽车空调系统可以使驾驶室内空调出风口的温度适当降低,尤其在整车空调系统环境模拟试验的怠速阶段更为明显,这对于提高空调系统的性能非常重要。钱锐等[3]利用汽车空调环模试验研究了回热器在不同车速和模式下对汽车整车性能的影响,结果表明经过合理匹配的IHX系统可以使得空调系统出风口平均温度比原系统降低约1.5 ℃,在获得同样的系统制冷性能情况下,系统能耗可以降低约10%。
2 回热器系统的开发
回热器通常采用套管式逆流设计,如图3所示,这样可以增大制冷剂流动阻力,减缓制冷剂的相对流动速度,延长换热时间,达到中间降温与充分换热的目的。目前,套管式回热器主要有液内气外和液外气内两种结构。与液内气外结构相比,液外气内结构可以增大换热面积,而且使得液态制冷剂与内部低温气态制冷剂和外部环境同时进行换热,液态制冷剂的过冷度增加更大而气态制冷剂的过热度增加更小,从而减少有害过热。
套管式回热器的核心部件是同轴管。同轴管内侧一般会有一定数量的肋,以增大有效换热面积,增加流体流速,从而提高换热量。John J.Meyer[4]研究了分别配备平滑式同轴管、改善型平滑同轴管与螺旋式同轴管的3种回热器系统的换热与压降对汽车空调系统性能与压缩机排气温度的影响,3种回热器截面见图4。结果表明配置了平滑式同轴管的回热器系统的压降最低,但是在单位长度内传热效果最差。配备改善型平滑同轴管的回热器系统比前者在单位长度内传热量多,但是会导致压缩机排气温度升高。而螺旋式回热器系统以最小的外径达到了最好的传热性能。
目前,螺旋式回热器尽管换热率较高但应用却很有限,原因在于其复杂的加工工艺、较高的加工成本以及难以保证的弯管质量。考虑到汽车车身结构比较紧凑,空调管路的安装空间相对狭小,以及空调系统本身的压降、压缩机排气温度和成本等因素,配备平滑同轴管的回热器是目前比较有应用价值的一种回热器系统。
3 回热器系统的设计要素
回热器系统的设计要素主要有回热器分配方式、同轴管长度、直径、肋片数量、弯管半径、系统压降、换热情况以及系统润滑油循环的影响等。其中,同轴管的长度与直径对回热器系统的最终匹配有直接影响。
同轴管长度主要受汽车车身与发动机舱布局的影响。当回热器压降较小时,增加同轴管长度不但可以增大回热器的有效换热面积,还可以增大系统换热量。合理的同轴管长度选择范围取决于同轴管类型、同轴管的当量直径,其影响结果可以用液态制冷剂的压降和过冷度增加量、气态制冷剂的压降和过热度增加量、通过回热器的制冷剂流量来表征。
同轴管直径与回热器换热面积与肋片高度有关。对于液外气内这种结构形式的回热器,气管的外径一般是Φ16mm。增大同轴管直径,可以增加换热面积。过大的同轴管直径会因肋片高度增大而使制冷剂流速减小,导致回热器系统压降过大,不利于提高回热器系统的性能,同时也会导致采购与加工成本增加。
肋片可以增加回热器的有效换热面积,同时减少外管侧制冷剂的流通面积,加快其流速,从而提高换热量。适当增加同轴管肋片数,对于回热器尤其是液外气内结构的回热器,可以明显改善其性能。
由于汽车车身结构复杂与发动机舱的布局限制,必须对回热器进行弯管处理才能适应安装的需要。目前,空调管路厂家普遍采用无芯弯管技术来进行弯管,这样可以保证同轴管截面不失圆,避免了同轴管截面严重变形造成的系统压降。为了保证回热器系统的换热能力,同时又减小回热器压降,建议同轴管的弯管半径不小于50mm。另外,还应该避免回热器系统中相邻弯管段之间的距离过小。
空调系统高压侧的压降会对制冷能力与COP的提升有负作用。如果压降过大,来自冷凝器的液态制冷剂可能会产生局部节流形成部分两相流,从而影响热力膨胀阀的有效工作,导致蒸发器的制冷能力下降。蒸发器出口后低压侧的制冷剂流动阻力增加,会增加压缩机吸气口的比容而导致压缩机有效排气量的减少。
润滑油浓度在空调系统制冷循环运行时不断变化,回热器系统的性能也随之变化。当润滑油浓度(质量分数)达到2%~3%时,回热器系统的换热能力达到饱和[5]。润滑油浓度的进一步持续增加,会导致回热器系统的绝对效率比下降。
将回热器系统引入到汽车空调系统中,增加了系统换热,提高了系统性能,但有可能会导致更大的系统压降与更高的压缩机排气温度以及更多的配件采购成本。从整车空调系统的最终匹配来看,回热器系统的设计还必须综合考虑制冷剂种类、系统制冷剂的充注量、系统低压侧压降、膨胀阀的调节与压缩机排气温度。
4 结论
在对汽车空调回热器系统分析的基础上,本文总结说明了回热器系统设计开发中的主要因素以及与整车空调系统的匹配问题。随着人们对汽车空调系统舒适性要求的提高,以及汽车市场节能降耗的发展需要,对回热器系统必须进行技术提升,解决目前在焊接密封工艺、弯管质量、气密检测等方面的问题,才能使其在汽车空调系统得到进一步的应用。
摘要：介绍了目前国内外汽车空调的发展趋势,论述了回热器系统在汽车空调上的开发应用现状,总结说明了回热器系统设计中的主要因素以及与整车空调系统的匹配问题。
关键词：汽车空调,新型制冷剂,回热器系统
参考文献
[1]刘杰,陈江平.车用空调R134a的发展现状与替代情况[J].制冷技术,2008,28(1):39-41.
[2]严诗杰,李冰,金鑫,等.利用回热器提高HFC134a汽车空调系统性能的试验研究[J].汽车技术,2010(11):44-48.
[3]钱锐,韩晓波,孟祥军.带回热器的整车空调系统性能实验研究及系统匹配法则[J].制冷技术,2014,34(6):9-12.
[4]John J Meyer.Internal heat exchanger heat transfer and pressure drop effect on system performance and compressor discharge temperature[EB/OL].[2015-08-05].http://www.doc88.com/p-7734799384059.html,2012,4,16/2015,7,20.
回热系统 篇3
高加泄漏是很多电厂机组都会出现的故障之一, 造成泄漏的原因主要有以下几种:一是高加设备制造工艺差, 材料质量不过关。二是高加管板变形:这容易使管端口发生泄漏, 由于高加汽侧压力较低, 温度较高, 而水侧压力较高, 温度较低, 从而造成两侧间的热应力与机械应力叠加, 使管板向汽侧鼓凸, 造成端口泄漏。三是热应力过大:高加的温升率和温降率在高加启动和停运过程中相对较大, 这使得高压加热器管与管板结合处承受很大的热应力, 从而导致端口泄漏。四是检修不力, 即检修质量不过关:加热器泄漏比较严重时会造成跳机。因此, 在实际机组运行时, 高低压加热器系统需要运行人员的重点监控。
在实际机组中, 高加泄漏事故发生后, 典型的故障现象为:故障高加水位上升;高加的正常疏水阀和紧急疏水阀开度增大;发电机功率下降, 主蒸汽温度上升;除氧器水位降低, 给水流量突然下降, 但随着汽轮机转速的大幅升高, 给水流量开始回升。高低压加热器系统直接影响机组的热效率, 并对故障发生造成较大的影响。
2 凝汽系统的动态仿真
凝汽器是汽轮机极其重要的设备, 低压的乏汽排入凝汽器凝结成水, 从而形成机组的真空, 凝汽器的真空是评价汽轮机运行经济性的重要技术指标。研究表明, 如果凝汽器真空每下降1k Pa, 机组的热耗则增加0.6%~0.8%, 与此同时, 凝汽器真空还会影响机组的出力和安全。因此, 提高电站经济性的重要手段之一就是保持凝汽器高真空运行。影响凝汽器真空的因素主要有以下几种:一是循环水量不足甚至中断:能够判断循环水量不足的现象为机组负荷相同, 而凝汽器循环水进、出口温差增大。此时, 应检查循环水系统, 包括检查循环水泵的工作状况, 凝汽器的水室入口水压力, 循环水进口水室水位和循环水泵的进口滤网是否堵塞。二是真空系统漏空气:可以通过真空系统的严密性试验验证真空系统是否漏气。三是凝汽器水位高于正常值甚至满水。四是真空泵等抽气器工作效率降低或不正常。五是轴封母管压力低:这将导致一定量的空气漏入排汽虹, 造成凝汽器真空“下降”。六是闭式循环水冷却设备异常或者凝汽器铜管结坂:凝汽器真空是现场运行人员重点监视的参数之一, 在实际机组中, 凝汽器真空低故障时有发生, 原因以凝汽器漏气居多, 当凝汽器漏气量过大时, 引起的机组行为是真空下降、机组负荷下降、凝汽器端差增大、循环水温升增大、机组排汽温度上升、凝结水过冷度增加等。
3 仿真支撑平台LN
仿真支撑系统是仿真机系统的核心部分, 为开发者提供了一个模型开发和调试的环境。徐州1000MW机组仿真系统采用的是LN仿真支撑平台, LN仿真支撑平台是采用最先进的面向对象技术进行系统设计与开发的, 采用了基于虚拟DCS的激励式仿真模式。LN仿真支撑系统既有支撑系统的功能, 又有激励系统的功能。作为支撑系统, 它为仿真模型组态人员提供一个模型开发与调试的环境, 同时构建具有扩展性功能的仿真模型算法库;作为激励系统, 它是仿真模型运算的平台, 为虚拟DPU提供数据驱动。LN仿真支撑系统拥有功能强大的模块化算法库, 每个模块基本满足动量平衡、质量守恒和能量守恒等基本定律, 因而具有较快的运算速度。它为建模人员提供了便捷的图形建模环境, 并具备模型在线修改、调试功能。LN仿真支撑系统主要有三个组成部分:用户管理、算法管理与图形建模。
3.1 用户管理
利用LN仿真支撑系统的用户管理软件可以完成对用户名、密码等的设置, 并且能够对人员进行分组和分配其优先级。
3.2 算法管理
即图元管理工具, 完成算法属性的定义和图元的管理, 构建完备的算法库, 从而用图形化的方式完成仿真模型的建立、编辑、调试和维护等工作。主要有以下特点:第一, 算法定义和设备定义的开放性, 即可以根据需要添加新算法、新设备;第二, 变量能够成组化:对于水、蒸汽、油和烟气等工质, 我们经常同时用到某些工质的流量、温度、压力和恰值等几个属性, 这时就可以把这些属性定义为一个成组的变量, 可以使建模时的算法应用更为简单方便;第三, 设备与算法对应的灵活关系, 即可以为不同设备定义同一个算法;第四, 实现了模型驱动与算法库的分离, 模型驱动时调用以动态链接库的形式存在的算法库, 从而使算法改变时, 只需要重新生成算法动态链接库, 不需要重新生成模型驱动程序, 实现了模型驱动与算法库的分离, 而且提高了算法库的开放性。
3.3 图形建模
它是仿真机系统模型开发的核心部分, 可以实现全图形建模。因电站仿真模型大部分是由电厂模型是由设备的算法模块以及设计数据组成并由模型运算引擎完成计算过程, 所以在模型系统的组建只需按发电厂的工艺流程将相应图形化的算法模块进行连线, 并且通过调试相应的参数, 即完成了模型的开发与调试。
4 采用的技术方案
一种1000MW火电机组汽轮机9级回热抽汽系统, 包括凝汽器、汽轮机低压缸、汽轮机中压缸、汽轮机高压缸和锅炉, 所述汽轮机高压缸对应连接l号高压加热器和2号高压加热器, 所述中压汽轮机对应连接3号高压加热器, 除氧器和五号低压加热器, 所述汽轮机低压缸对应连接6号低压加热器、7号低压加热器、8号低压加热器、9号低压加热器, 所述7号低压加热器上设置有低加疏水泵, 所述8号低压加热器、9号低压加热器分别通过8号疏水管、9号疏水管直接疏水至凝汽器。作为优选, 所述7号低压加热器上的低加疏水泵有两台。由于采用了上述技术方案, 本技术方案有益效果是:回热级数增加了一级, 热效率得到提高;解决了由于蒸汽压力较低导致在低负荷运行时可能出现疏水不畅的问题;虽然设备增加了, 但是运行成本得到降低, 更加具有经济性。
5 附图说明
图l所示, 一种1000MW火电机组汽轮机9级回热抽汽系统, 包括凝汽器10、汽轮机低压缸11、汽轮机中压缸12、汽轮机高压缸13和锅炉14, 所述汽轮机高压缸13对应连接1号高压加热器1和2号高压加热器2, 所述汽轮机中压缸12对应连接3号高压加热器3、除氧器4和五号低压加热器5, 所述汽轮机低压缸11对应连接6号低压加热器6、7号低压加热器7、8号低压加热器8、9号低压加热器9, 所述7号低压加热器7上设置有两台低加疏水泵7-1, 所述8号低压加热器8、9号低压加热器9分别通过8号疏水管8-1、9号疏水管9-1直接疏水至凝汽器10。7号低压加热器7上的低加疏水泵7-1有两台。
1为l号高压加热器, 2为2号高压加热器, 3为3号高压加热器, 4为除氧器, 5为5号低压加热器, 6为6号低压加热器, 7为7号低压加热器, 8为8号低压加热器, 9为9号低压加热器, 10为凝汽器, 11为汽轮机低压缸, 12为汽轮机中压缸, 13为汽轮机高压缸, 14为锅炉, 7-1为低加疏水泵, 8-1为8号疏水管, 9-1为9号疏水管。
参考文献
[1]姜成洋.超大容量超超临界燃煤发电机组的现状及发展趋势[J].锅炉制造, 2006, (03) :46-49.
[2]张光先, 朱彩群.超临界、超超临界为当今电力发展新趋势[J].电器工业, 2006, (10) :12-13.
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[4]陈蕾.轮机流体网络系统图形化建模软件的开发[D].武汉:武汉理工大学, 2007.
回热系统 篇4
基于CO2冷媒的热泵循环为跨临界循环,其气体冷却器具有较高的入口温度(即排气温度)、较大的温度滑移,用于加热给水可以实现冷媒和水的良好温度匹配,获得很高的性能系数或实现很高的加热温度(90℃)[9]。根据上海理工大学李蒙和张华对气体冷却器的仿真分析,得出气冷器的长度随着CO2流量的增大不断减大,而在同一CO2流量下,其随着水流量的增大而减小[10]。对CO2跨临界循环的热力学分析中,实验和仿真都有较大的发展,但是在实际应用中存在不可逆损失增加的缺陷,导致系统COP较低。理论分析和实验均表明气体冷却器的换热效率对提高系统COP十分重要,即对气体冷却器长度研究来反映系统COP的变化规律。
基于此原因,分析了内部回热装置和气体冷却器对CO2热泵系统性能的影响,并结合具体实验予以验证。
1 CO2热泵热水器跨临界循环及过冷循环
图1为含有中间换热器的典型CO2循环,通过对换热器设计参数分析得到了其对热泵循环性能参数(COP)及换热器沿程温度分布的影响。
图2所示为CO2热泵热水装置T-S示意图,图中气体冷却器的高压工质(3点),进入回热器中被用来自贮液器的低温工质蒸气进一步冷却(4点),进入节流阀中,将高压工质降低,工质变为低温的饱和液与饱和气的混合物(5点),在蒸发器中低温饱和液吸收低温热源的热量而蒸发,并经贮液器将可能携带的液滴分离后变为饱和气(6点),进入回热器适当过热后(1点)进入压缩机并被压缩为高温高压气体(2点),进入气体冷却器降温并加热冷水[11]。
图3为该循环的P-h图,其循环过程如图3中的1—2'—3'—4'—1所示。此时压缩机的吸气压力低于临界压力,蒸发温度也低于临界温度,蒸发过程仍在亚临界条件下进行,换热过程主要是依靠潜热来完成。压缩机的排气压力高于临界压力,在超临界区域,没有相变,压力和温度是各自独立的参数,与图3中的1—2—3—4—1亚临界循环相比,克服了亚临界循环受环境影响的限制。CO2跨临界循环具有在一定范围内可连续调节冷量的优点[12]。
根据以上分析为保证系统制冷或制热量最优化,本实验结合跨临界和过冷循环系统,采用过冷循环在制冷过程中可以提高制冷量,同时降低优化高压值,对热泵过程而言可减小蒸发器入口两相混合物干度,有利于改善进入蒸发器的流体分配特性。
2 实验结果及分析
设定气体冷却器基准工况为制冷剂进口压力10 MPa,进口温度为117℃,制冷剂质量流量为0.02kg/s,水进口温度为15℃,水流量为0.02 kg/s,水出口压力为0.7 MPa(水箱工作压力),水质量流量为0.02 kg/s。
根据测试分析,由图4可知:
(1)适当加长气体冷却器的长度,有利于提高系统的性能系数,增加制热量,但同时会使得压降增加,系统设计时要综合考虑;
(2)适当加长回热器长度可以增加压缩机回气和气体冷却器出口气体换热,一方面提高了吸气温度,另一方面降低了蒸发器进口温度,从而增加了换热效果,提高了系统的性能系数和制热量;
(3)系统存在最优排气压力,最优的排气压力在8.5~11 MPa。实际系统可以根据不同的工况控制最优排气压力,由于COP在最优值附近,随排气压力变化缓慢,因而节流阀开度调节误差不会引起装置性能的大幅度变化。
如图5所示,制热系数随着气体冷却器出口温度升高而下降,随着蒸发温度的升高而提高。因此为了提高系统性能应当在满足制热要求时利用外参数变化尽可能降低气体冷却器出口温度,提高蒸发温度[13]。通过本实验可知在本机组过冷情况下优化高压8.5 MPa,中间过热器为1.5 m时COP为最佳值;在无过冷情况下优化高压9.0 MPa,中间过热器1.5 m时COP为最佳值。其原因为:
(1)过冷法可有效提高制冷系统性能系数,使得系统优化高压下降,有利于提高装置运行安全性;当气体冷却器散热器条件变差时,过冷系统的性能衰减比无过冷系统小。这意味着引入过冷器提高了制冷装置对恶劣工况条件的适应性;
(2)蒸发器载冷水入口参数对过冷和无过冷系统的性能系数影响均有限;中间换热器面积增大时,过冷系统COP逐渐降低,而无过冷系统COP先增大后减小。在实际应用时,综合考虑中间换热器的长度以适应对制冷COP和安全运行的要求。
一般的CO2热泵机组在设计气体冷却器和中间过热器时,都是单独设计其长度,然后整机测试性能,无法测试出哪种情况下为气体冷却器和中间过热器最优组合。
如图6所示为在过冷和无过冷情况下中间过热器长度对COP的影响,同时气体冷却器长度和中间回热器长度之间也是相互关联的,由实验测试可知,过冷循环比无过冷循环情况下的COP值高很多,过冷循环情况下COP随中间换热器长度的增加成线性减少,无过冷循环情况下COP随中间换热器长度的增加成抛物状有一最佳值。中间回热器和气冷器的长度即为所耗费材料的多少,因此对于节省材料具有参考意义。
在CO2热泵机组整机实验中,使用一款RS-7T/D CO2热泵热水装置进行改造测试,测试结果如表1
根据表1所示可知,通过对过冷器和回热器的研究,对整个系统的性能系数、制热量和耗能都有显著的改善。CO2热泵技术不仅要做进一步推广,同时要不断改进新技术,使其能力、能效更高,更节能环保。
3 结论
通过分析CO2热泵系统中气体冷却器和回热器长度对系统的影响及采用过冷循环的优势,并通过实验验证,结论如下:
(1)适当加长气体冷却器的长度,有利于提高系统的性能系数,增加制热量,但同时会使得压降增加,系统设计时要综合考虑。
(2)系统存在最优排气压力,最优的排气压力在8.5~11 MPa。加大风量,会使系统的性能系数增加,但同时也会使风机的功率增加,故选择时应综合考虑。
(3)过冷循环可有效提高制冷系统性能系数,使得系统优化高压下降,有利于提高装置运行安全性。当气体冷却器散热器条件变差时,过冷系统的性能衰减比无过冷系统小。这意味着引入过冷器提高了制冷装置对恶劣工况条件的适应性。
(4)蒸发器载冷水入口参数对过冷和无过冷系统的性能系数影响均有限。
(5)中间换热器面积增大时,过冷系统COP逐渐降低,而无过冷系统COP先增大后减小。在实际应用时,综合考虑中间换热器的长度以适应对制冷COP和安全运行的要求。
摘要：为了解决CO2作为工质的热泵热水系统整机效率不高及换热器匹配的问题,研究了气体冷却器和回热器长度对系统的影响及采用过冷循环的优势,并通过实验验证了改进后系统性能的优化和能效的提高。
回热系统 篇5
小型燃气轮机循环参数较低,同时其流量较小,一般会在压气机与燃烧室间增加回热器,即采用回热循环提高燃气轮机效率[1]。在燃气轮机运行过程中,会由于积灰、腐蚀等原因造成回热器性能变差,一般表现为流动阻力的增加和换热系数的降低。直观地来看回热器性能恶化将使燃气轮机输出功率、效率降低,但其对于燃气轮机的其它性能参数以及运行稳定性、安全性的影响尚需深入研究。而关于该方面的研究未见文献报道。因此,本文以某型燃气轮机为研究对象,通过建立、求解其数学模型对该方面进行详细研究。
1研究对象和研究方法
1.1研究对象
研究对象为某回热循环微型燃气轮机。其结构示意图如图1所示:空气由进气道进入单级离心压气机压缩,随后进入回热器吸收部分排气热量,提高温度后进入燃烧室与燃油混合燃烧,产生的高温燃气进入单级向心涡轮做功,涡轮出功除带动压气机工作以外,还经由齿轮箱变速调节后带动发电机产生电能,最后涡轮出口的低温燃气经回热器回收部分余热后排向大气。
该型燃气轮机在ISO标况(P0=101 325 Pa、T0=288.15 K)及设计转速下涡轮进口温度为1 198 K,输出功率约250 kW。
图1所示各编号代表:①进气道进口;②进气道出口、压气机进口;③压气机出口、回热器冷侧进口(忽略两者之间流动导致的压力损失);④回热器冷侧出口、燃烧室进口;⑤燃烧室出口、涡轮进口;⑥涡轮出口、回热器热侧进口;⑦回热器热侧出口。下文中以此编号来区分各计算截面参数。
1.2研究方法
回热器的性能变化主要体现为流动阻力的和传热系数的变化,根据工质流经通道的不同又可分为冷侧(空气侧)的变化与热侧(燃气侧)的变化。因此,本文设定涡轮进口总温与转子物理转速为设计值且维持不变,分别研究冷侧总压恢复系数σa、热侧总压恢复系数σg、冷侧换热系数αa及热侧换热系数αg变化对燃气轮机性能的影响。选定的参数以设计点为标准降低5%,在此过程中其余三个参数维持设计值不变。
2燃气轮机模型
本节建立燃气轮机关键部件性能计算方法,包括压气机、燃烧室、涡轮和回热器。
2.1压气机数学模型
通过详细的三维CFD数值模拟得到了压气机的特性图,如图2所示。图2中横坐标为相对折合流量
式(1)中:Wa为压气机实际流量;T2为压气机进口总温;Wa,d为压气机设计流量。
为了减小传统部件特性图插值时的误差,引入新的变量β[2]对等转速曲线进行离散,得到适合数值计算用的部件特性数据列表。β线如图2中的放射状实线组所示。由此,压气机压比π、绝热效率η以及相对折合空气流量
式中ncor为转子折合转速。
压气机耗功及其出口总温、总压由变比热热力过程计算得到[3]。
2.2燃烧室数学模型
燃烧室计算的主要内容包括进出口工质热力性质以及变工况情况下燃烧效率和总压恢复系数的确定。燃烧室内油气比f可表示为[4]:
式(5)中:Wf表示燃油流量;W4为进入燃烧室的空气流量;h4为燃烧室入口处空气总焓;h5为燃烧室出口燃气总焓;Hf为燃油低热值;ηb为燃烧效率,是f的函数;cp为空气等压比热容,变比热计算中是温度的函数;cpf为纯燃气的等压比热容,变比热计算中亦是温度的函数。
由式(5)可知,当燃烧室出口总温T5确定时,可迭代求解出油气比,从而求出燃油量和燃烧室出口燃气流量。
2.3涡轮数学模型
同压气机一样,通过三维CFD方法获取涡轮的特性曲线,如图3所示,图中
对于所有等转速曲线,涡轮膨胀比的取值范围一致,因此可以涡轮特性图中的β线即可选用等膨胀比线,这样在生成β值数据列表时可减小数值误差。涡轮出口气体参数的计算方法与压气机类似,即借助变比热等熵过程计算方法和等熵效率的定义,来获取涡轮出口气体参数及涡轮出功[3]。
2.4回热器数学模型
本研究中给定空气侧、燃气侧的换热面积Aa、Ag,并给定空气侧、燃气侧换热系数αa、αg。
当任意一侧进、出口温度确定时,工质能量的变化与通过壁面的传热量相等,以冷侧为例,即有[5]:
式(6)中:Wa为空气质量流量,Cpa为空气定压比热容,T3、T4分别为冷侧进出口温度,Tw为壁面温度。
2.5控制方程组和求解方法
燃气轮机稳态性能求解过程实际上是各关键部件的匹配过程[6],带回热的燃气轮机需满足四个平衡条件:①进出每个截面的流量相等;②涡轮出功等于压气机耗功及机械输出功之和;③压气机物理转速与涡轮物理转速相等;④回热器两侧换热量相等。回热循环燃气轮机求解变量及控制方程组如表1所示。
本文研究中采取计算收敛性、稳定性良好的Newton-Raphson法[7]求解燃气轮机非线性控制方程组。
2.6计算方法验证
图4、图5分别为功率特性、效率特性实验测量和计算结果的对比。图中还标出了实验测量结果的误差范围,功率误差为±15 kW,效率误差为±2%。
由图4、图5实测值与计算值的对比可知:燃气轮机入口温度较低时(255 K),计算值与实测值的误差较大;随着入口温度的升高,两者误差逐渐减小;但在整个实测温度范围内,功率与效率计算值和实测值的差别均小于实验的测量误差。因此,本文所建立的燃气轮机模型、数学求解方法以及由此编写的计算程序具有很高的精度,能够满足本文研究需要。
3计算结果分析
3.1总压恢复系数变化
图6所示为涡轮膨胀比随回热器冷侧、热侧总压恢复系数σa、σg的变化曲线。由图6可以看出,总压恢复系数降低时涡轮膨胀比将随之减小,在涡轮特性图上(图3)表现为工况点沿着等转速特性曲线左移。总压恢复系数降低意味着流动损失的增大,当压气机压比变化很小时(可由后文压气机稳定性分析得到验证)便导致了涡轮膨胀比的降低。从图中亦可得知,σa对涡轮膨胀比的影响程度大于σg。
图7所示为涡轮流量随σa、σg的变化曲线,图中以设计点涡轮流量为基准对相应量进行了无量纲处理。从图中可以明显看出,涡轮流量随σa降低而明显减小,而随σg的降低略有减小。给出涡轮折合流量公式如式(7)所示,涡轮流量Wg与折合流量Wg,cor及涡轮进口总压P*5相关。由涡轮特性图(图3)可知,在设计点附近工况变化时涡轮折合流量变化很小。σa的降低直接导致P*5减小,而σg则通过涡轮与压气机部件匹配间接影响P*5。因此σa对涡轮流量的影响远远大于σg。
式(7)中:Wg为物理流量;θ为温比,涡轮前总温保持不变时其为定值;P*5为涡轮进口总压;P*5,d为涡轮进口设计总压。
图8所示为燃气轮机输出功率随回热器冷侧、热侧总压恢复系数的变化曲线,图中以设计工况输出功率为基准对功率进行了无量纲处理。从图中可以看出,在涡轮前温度和转子物理转速保持不变的情况下,燃气轮机输出功率随着回热器总压恢复系数的降低而减小,这是因为总压恢复系数降低意味着流动损失增加,在压气机压比变化不大的情况下涡轮膨胀比和流量下降,会严重影响到输出功率。由前文分析可知,相对于σg,σa降低会导致更大幅度的流量减小,因此σa降低便导致更大幅度的输出功率减小,这也意味着更大程度燃气轮机效率的降低,如图9所示。
图10所示为压气机喘振裕度随总压恢复系数的变化曲线。总压恢复系数定义为:
式中:π为压气机压比;Wa为对应的压气机流量;下标s表示等转速特性线上的喘振工况点。
从图中可知,σa、σg各自降低5%时,压气机喘振裕度相应分别降低5.7%、0.3%。从前文分析已知,回热器总压恢复系数降低会导致涡轮通流能力的严重下降,因而导致压气机流量降低。在物理转速和压气机进口温度不变的情况下,工况点沿着等折合转速特性线左移,逼近喘振边界。这一过程便表现为压气机喘振裕度随总压恢复系数的降低。且能更为严重影响涡轮通流能力的σa会使压气机喘振裕度降低更多。因此回热器冷侧的流动阻力的增加将会严重影响到燃气轮机的安全、稳定运行。
3.2换热系数变化
涡轮进口总温及转子物理转速不变的情况下,压气机及涡轮工作状态恒定,因此燃气轮机输出功率、压气机喘振裕度等参数均保持恒定。换热系数降低时,燃烧室进口压缩空气总温T*4降低,为了保证燃烧室出口总温T*5不变,便需要更多的燃油供应,导致燃气轮机效率降低。这也是换热系数变化唯一影响到的性能参数。
图11给出了燃气轮机效率随换热系数的变化曲线。从图中可以看出:冷侧、热侧换热系数对燃气轮机效率有着同等的影响;换热系数降低5%,燃气轮机效率降低0.09%。
4结论
本文针对回热器冷侧、热侧总压恢复系数和换热系数变化对燃气轮机的影响展开数值仿真研究,得到如下主要结论:
(1)总压恢复系数降低使燃气轮机输出功率、效率、压气机喘振裕度均降低;
(2)冷侧总压恢复系数对燃气轮机输出功率、效率、压气机喘振裕度的影响较大,会严重影响到燃气轮机的性能和安全运行;
(3)冷侧、热侧换热系数对燃气轮机有着同等程度的影响,且仅影响到燃气轮机效率;
(4)随着换热系数降低燃气轮机效率降低。
摘要：以某回热循环燃气轮机为研究对象,考察回热器总压恢复系数及换热系数变化对燃气轮机整机性能和稳定工作的影响。研究得到以下主要结论:回热器两侧总压恢复系数降低都使燃气轮机输出功率、效率以及压气机喘振裕度降低。冷侧总压恢复系数直接影响到涡轮通流能力,因此会严重影响到压气机喘振裕度。回热器两侧传热系数仅对燃气轮机效率有影响。传热系数降低时燃气轮机效率降低,且冷侧、热侧传热系数对其有同等程度的影响。
关键词：燃气轮机,回热器,总压恢复系数,换热系数,性能仿真
参考文献
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回热系统 篇6
当机组处于较低负荷运行时,机组供电煤耗会明显高于其额定出力时的煤耗。根据中国电力联合会发布的2013 年电力工业运行简况[1]得知,我国火电机组2013 年的平均发电小时数约为5 000 h,大部分机组的常年负荷率皆在75% 以下,即在中低负荷下运行。因此在节能环保形势日趋严峻的今天,研究包括高低负荷工况在内的宽负荷节能技术尤为必须。
宽负荷节能技术的核心在于保证机组高负荷性能的前提下,提高机组低负荷工况下的性能。在低负荷工况下,机组性能较差的主要原因有二: ( 1) 设备效率降低,如汽轮机在低负荷时,进汽参数与进汽流量皆偏离额定设计点甚远,故汽轮机的等熵效率会低于额定负荷下的等熵效率; ( 2) 循环参数恶化,如锅炉给水温度在低负荷时明显降低,从而使得整个热力循环的吸热温度降低,进而使得循环效率降低。从热力学第二定律分析亦可得知,锅炉给水温度降低,加大了锅炉内部烟气与管内给水的传热温差,势必会造成更大的熵产以及更大的损失,故循环效率降低在所难免。
目前,提高低负荷机组性能的研究主要针对汽轮机本体的改造、辅机系统的运行优化以及控制系统的设计优化等。如张攀等人的研究[2]表明重新设计喷嘴组的通流面积,可以提高低负荷下的运行压力,从而提高机组运行经济性。冯泽磊等人[3]研究了低负荷下单侧送风机运行的可行性和经济性,陈建亮[4]等人论证了低负荷下3 台磨煤机的运行可行性,姚中栋等人[5]论证了低负荷时停运增压风机的可行性。张小英[6]针对机组低负荷的运行特性,从控制的角度探索了宽负荷经济运行的可行性。
此外,低负荷所造成的给水温度降低亦会对脱硝效率产生明显的影响[7]。作为世界上应用最为广泛的选择性催化还原法( SCR) 脱硝技术,其催化剂活性与烟气温度有着直接的关系[8],研究表明,只有烟气温度在300℃以上才能保证SCR装置的脱硝效率较高。而当烟气温度低于该温度时,SCR装置脱硝效率明显下降。虽然有人提出可以将部分高温烟气与省煤器出口烟气进行混合,以提高脱硝装置的进口烟气温度。但混合带来的损失导致了供电煤耗上升,脱硝效率的提高是以牺牲热力系统的效率达到的[9]。
若在低负荷下从汽轮机抽取高压蒸汽加热给水,以提高低负荷下机组的给水温度,即可以提高机组在该工况下的循环效率,亦可以提高脱硝装置中催化剂的活性。该方式的本质是对回热系统的改进,且又只在低负荷下启用,因其可以实现机组回热系统在宽负荷内保持高效,故可以将该技术称之为宽负荷高效回热技术。增加一级零号高加是宽负荷高效回热技术的一种形式,所谓零号高加是指在1号高加下游增设一个高加,在低负荷下投入以提高低负荷时的给水温度。零号高加虽然可以提高低负荷下机组的给水温度,但其启用后热力系统的热耗如何变化、锅炉排烟温度和锅炉效率如何变化尚未有人研究。尤其要提出的是,鉴于越来越多的机组设置了低温省煤器,故研究基于零号高加的宽负荷高效回热技术时考虑低温省煤器的影响,成为了该项研究的必要工作。 基于此,本文将针对某1 000 MW等级热力系统进行热力计算,结合锅炉排烟温度和锅炉效率的变化并考虑低温省煤器的影响,对基于零号高加的宽负荷高效回热技术进行分析研究。
1 系统介绍
图1 给出的某1 000 MW等级火力发电汽轮机机组的给水系统示意图,该给水系统设置3 级高加,其中1 号高加抽汽来自高压缸1 段抽汽,2 号高加抽汽来自高压缸排汽,3 号高加抽汽来自中压缸为3段抽汽。鉴于3 段抽汽来自于再热后的中压缸,其直接加热3 号高加会因过热度过大导致较大的不可逆损失,故在3 段抽汽进入3 号高加之前先流经前置蒸冷器,在增加锅炉最终给水温度的同时降低3号高加的过热度。
该热力系统在机组100% THA、75% THA和50% THA工况下的给水温度分别是299℃ 、280℃ 和256℃ ( 见表1) ,即机组在75% THA和50% THA工况下的给水温度分别比100% THA工况低19℃、43℃ 。受此影响下,机组的热耗在75% THA和50%THA工况下分别比100% THA工况高126. 4k J / k Wh、378. 5 k J / k Wh。
图2 给出了零号高加的布置示意图。该高加抽汽来自1 段抽汽上游。额定工况时,该段抽汽的阀门关闭,零号高加不加热给水。低负荷时,阀门开启,零号高加利用高压抽汽加热给水,以提高低负荷时的给水温度。
2 汽轮机热力系统热耗分析
给水回热技术一方面利用汽轮机抽汽提高给水温度,从而提高了循环吸热过程的平均温度,进而提高了整个热力循环的循环效率; 另一方面,抽汽进入给水系统使得进入汽轮机凝汽器的汽量减小,汽轮机的冷端损失降低[10]。
表2 给出了机组在75% THA工况下有无零号高加两种设置下热力系统的参数对比。从该表可以看出零号高加方案的给水温度为299℃,比原系统给水温度增加19℃。相比于原热力系统,零号高加方案下的主蒸汽流量和再热蒸汽流量虽然有所增加,但由于给水温度升高所导致的锅炉进口焓的显著提高,使得主蒸汽在锅炉系统中吸收的热量降低,因此热力系统的热耗降低。计算表明,75% THA工况下零号高加启动后热力系统的热耗降低至7 339. 2 k J / k Wh,比原系统热耗降低27. 4 k J / k Wh。
3 锅炉效率影响
考虑到在低负荷下零号高加启用后,其给水温度上升必然导致锅炉烟气侧的温度变化,必然影响到锅炉的排烟温度和排烟损失,进而影响锅炉效率和机组煤耗。但是锅炉排烟温度具体如何变化,与锅炉的形式以及厂家有很大的关系。
结合汽轮机热力系统的热力计算结果,将75%THA工况下原系统热力参数和零号高加启用后的热力参数提取,针对某 π 型百万容量锅炉进行热力计算,进而分析锅炉排烟温度和锅炉效率的变化,部分计算结果见表3。
从该表可以看出,在75% THA工况下,零号高加启用后,省煤器出口烟气温度升高12℃,空预器出口烟气温度升高4℃,锅炉效率降低0. 21% 。
4 低温省煤器影响
从上文的分析可知,在低负荷下零号高加启用后,锅炉空预器出口的烟气温度升高,在75% THA工况下,空预器出口烟气温度升高4℃。鉴于越来越多电厂开始设置低温省煤器将排烟中部分能量提取以加热凝结水,因此在分析零号高加的节能效果时须考虑低温省煤器的影响。
低温省煤器的设置一方面使得烟气的排烟损失降低,另一方面可以减少用于低加的汽轮机抽汽,进而降低汽轮机热力系统的热耗。通过调节经过低温省煤器的凝结水量等方式,可以保持低温省煤器在很大负荷变化范围内排烟温度保持不变。因此,当低负荷下零号高加启用后,虽然空预器出口的烟气温度提高了4℃,但是由于低温省煤器的设置,烟气经过低温省煤器后的排烟温度可以保持不变,亦即此时低温省煤器从烟气中提取的热量更高。
表4 给出了75% THA工况下零号高加启用后,低温省煤器吸收热量以及机组热耗的变化。从该表可以看出75% THA工况下,无零号高加时低温省煤器吸取热量为23 426 k W,零号高加启用后低温省煤器吸取热量增至26 881 k W。在此影响下,启用零号高加后机组热耗降低34. 8 k J/k Wh。如上文分析( 亦可见表4) ,不考虑排烟温度升高的影响,亦即不考虑低温省煤器吸收热量的影响下,零号高加启用后热力系统热耗降低27. 4 k J/k Wh。而当考虑了烟气温度升高后,零号高加启用下热力系统的热耗多降低了7. 4 k J/k Wh,降低至34. 8 k J/k Wh。
5 机组煤耗分析
表5 给出了75% THA工况下,零号高加启用后机组发电煤耗的变化。从该表可以看出,当无低温省煤器时,汽轮机的热力系统热耗降低27. 4k J / k Wh,但锅炉效率降低0. 21% ,综合起来,机组发电煤耗降低0. 44 g /k Wh。
当设置低温省煤器时,汽轮机的热力系统热耗降低34. 8 k J/k Wh,锅炉效率降低0. 21% ,综合起来,机组发电煤耗降低0. 75 g /k Wh。
本文还对50% 工况零号高加启用后对机组煤耗的影响进行了分析,见表6。从该表可以看出,当无低温省煤器时,汽轮机的热力系统热耗降低25. 1k J / k Wh,但锅炉效率降低0. 21% ,综合起来,机组发电煤耗降低0. 36 g /k Wh。
当设置低温省煤器时,汽轮机的热力系统热耗降低31. 4 k J/k Wh,锅炉效率降低0. 21% ,综合起来,机组发电煤耗降低0. 67 g /k Wh。
6 结论
本文通过对某1 000 MW等级热力系统的热力计算、零号高加启用后锅炉侧的影响分析以及考虑低温省煤器后的热耗变化,对基于零号高加的宽负荷高效回热技术的经济性进行了研究,结论如下:
( 1) 对于没有设置低温省煤器的机组而言,75% THA工况下零号高加启用后,汽轮机热力系统热耗降低27. 4 k J/k Wh;
( 2) 75% THA工况下,零号高加启用后锅炉排烟温度升高4℃,锅炉效率降低0. 21% ;
( 3) 对于没有设置低温省煤器的机组而言,75% THA工况下零号高加启用后机组煤耗降低0. 44 g / k Wh;
( 4) 对于设置低温省煤器的机组,75% THA工况下零号高加启用后,低温省煤器吸热量增加,机组煤耗降低0. 75 g /k Wh; 50% THA工况下,机组煤耗降低0. 67 g /k Wh。
参考文献
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回热系统 篇7
要说冻疮患者, 每天都有数名, 大多都是青少年学生, 冻伤手足和耳朵者居多。也有青年妇女和男士, 还有中风后的老年人。其中1例女性患者, 28岁, 每年都冻脚冻手, 今年更加变本加厉, 伴有痛经。主诉:手足经常怕冷。小刘医生检查患者双手紫红、肿胀、冰冷、脉沉细、舌淡苔白, 便给开了处方:当归10 g、桂枝10 g、白芍10 g、细辛3 g、小通草6 g、炙甘草6 g、大枣5枚。处方开完后交给王老审查, 王老说此乃血虚寒凝, 经脉不通, 邪热内蕴, 治以当归四逆汤加减较妥, 辨证施治都不错, 再加上川芎10 g、忍冬藤20 g、生姜5 g会更好些。并嘱咐药煎2遍, 合并饮用, 第3遍煎后泡洗患处, 每次1 h, 可反复使用。二诊, 经用药6剂后冻烂之溃疡处已愈合, 手背、手指肿胀已减轻, 继用原方加防风5 g、丹皮10 g, 6剂, 用法同上而愈。1年后随访, 冻伤再未复发。
讨论会上王老还让小刘医生介绍2例他看过的病案。
其一:胃扭转案
患者, 男, 36岁, 初诊:2007年9月1日。主诉:胃中胀气1周余, 现胃胀稍慢, 喜温不喜按, 打呃、气短、乏力, 便溏稀。既往有胃扭转和心肌供血不足病史, 经某医院诊断为“胃扭转复发”。脉沉弦缓, 舌淡稍红苔薄黄。证属脾阳不振, 升降失司, 又挟里热, 治宜温中健脾, 行气宽中, 佐以清热, 方以理中汤合厚朴、生姜、半夏汤加减:党参18 g、干姜9 g、白术12 g、半夏12 g、枳实7 g、川厚朴9 g、陈皮12 g、黄芩10 g、白芍15 g、茯苓15 g、香附10 g、川楝子10 g、炙草6 g, 3副, 水煎服。二诊:9月5日, 服药后稍好, 有气走窜, 脉舌同前。上方去白芍加太子参15 g、桂枝10 g, 3副, 水煎服。胃恢复原状而愈。
其二:食管痉挛案
患者, 女, 37岁, 2007年9月26日就诊。近半年来患者常感畏寒, 口中凉, 咽部有梗塞感, 发作时呼吸急促, 吞咽受阻, 饮食难下, 每日发作数次, 胸闷咽干, 渴喜热饮, 二便如常。起初曾在当地某医院诊断为食管癌, 患者也感到病情是恶性病, 背上包袱, 见到来人就哭, 我得了癌症啦……, 吃不下饭, 日渐加重。继而去西安、北京等多家医院就诊检查, 结论为“食管痉挛性狭窄”。曾在一家医院住院期间, 西医治疗无效, 请中医治疗, 方药为:白芍64 g、赤芍9 g、桃仁9 g、红花9 g、全蝎9 g、石斛15 g、玄参10 g、山药32 g, 服此方2剂后, 咽部梗塞更加严重, 患者及家属十分焦虑, 急转我院治疗。当时患者恶寒蜷卧, 神疲欲寐, 面色晦暗, 口唇发紫, 舌苔白滑而腻, 舌质淡, 舌尖、边有散在瘀点, 大如黄豆, 小如针尖, 脉沉迟而细无力。王老诊后说:此乃阴寒内盛, 阳气衰微, 病久稍瘀, 故用四逆汤加减:附子15 g (先煎) 、干姜20 g、甘草30 g、白芍20 g、赤芍6 g、丹皮6 g、桃仁3 g, 服1剂后, 咽部梗塞减轻, 发作次数减少, 时间缩短。再剂后, 咽部症状递减, 口渴减轻, 舌质转红, 舌尖、边瘀点消失, 原方加减施6剂痊愈。1年后小刘相遇随访, 未曾复发。
小刘医生把病案介绍完, 王老作了以下总结:
1 关于“温法”的起源
关于“温法”的运用, 最早见于《内经》《素问·至真要大论》说:“寒者热之”、“劳者温之”、“热因寒用, 寒因热用”、“热之而寒者取之阳”。这些论述告诉我们, 寒邪所致的寒证当以热药治之, 劳累和房劳耗阳所致阳虚者当以温阳为法。
2 关于“温法”临床应用简介
“温法”是治疗寒证的基本法则。从病例来看, 寒证有表寒、里寒之分, 有在脏腑、经脉之异;从性质来看, 寒证有阳虚、阴盛的不同, 因此, “温法”在临床应用时又有许多具体的配伍法则。“温法”常用的配伍法则, 有温散表寒法 (辛温解表法) 、温下寒积法、温肾壮阳法、温阳化饮法、温补脾肾法、温寒活血法、回阳救逆法、温中祛寒法、温经散寒法等。前六种“温法”的配伍法则, 已分别在“汗法”、“下法”、“补法”、“祛痰法”、“活血化瘀法”里进行讨论, 今天讨论的重点是后三种“温法”的临床运用。
3 回阳救逆法在临床上的运用
回阳救逆法适用于阳气衰微、阴寒内盛之证。如阳气衰竭出现亡阳证;阴虚不能化水, 出现肢体水肿;阳虚肾不纳气, 出现痰壅气喘。这些病证多用于回阳救逆, 或与化气利水、镇纳肾气等法配合施治。代表方剂有四逆汤、参附汤、真武汤等。今以小刘介绍的病案二为例, 说明四逆汤的应用。患者主要病证是:四肢厥冷, 恶寒蜷卧, 神疲欲寐, 或出冷汗, 呕吐腹痛, 舌质淡, 苔白, 脉沉微等, 似少阳证, 故用四逆汤治疗非常有效。四逆汤主要用于少阴病或亡阳证。本方用生附子, 温肾回阳, 峻破阴寒, 为治疗少阴虚寒证之主药, 干姜辛温守中, 助附子回阳救阴;炙甘草温养阳气, 调中补虚, 既可减少附子的毒性, 又能增强姜附温阳的作用, 三药相合共奏回阳救逆、温阳散寒之功。因本方主治少阴阳衰, 四肢厥逆诸证, 故以四逆名方。此外仲景原方附子生用, 取其回阳散寒之力, 但应久煎, 因生附子毒性极强, 久煎可降低其毒性, 目前临床多用制附片, 亦须先煎1 h左右, 再纳诸药同煎。
经现代实验研究证实, 四逆汤复方具有: (1) 升高血压、抗休克作用; (2) 扩张冠状动脉, 增加冠脉血流量作用; (3) 明显的强心作用; (4) 较好的免疫激活作用。
4 温中祛寒法在临床上的应用
温中祛寒法适用于中焦虚寒证, 其主要代表方剂有理中汤、小建中汤、吴茱萸汤等。理中汤出自《伤寒论》, 张仲景用本方治疗由脾胃虚寒而致的胸痹, 或痛后喜唾涎沫等病。病案一是1例脾阳不振、中焦虚寒、运化失职、升降失常所致的患者, 用理中汤加减治疗, 效果非常显著。由于脾司运化、统血、升清降浊, 一旦阳气虚衰, 寒从中生, 运化、统血、升清降浊等功能失常, 即可产生吐泻、腹痛或失血胸痹、喜唾涎沫等证。若吐泻日久, 筋脉失养, 则出现慢惊。如此等等, 见证虽不一致, 根源皆在“脾肾虚寒”, “治病必求于本”故立温中祛寒补气健脾之法。本方用干姜温中散寒, 炮黑又可止血, 为主药;白术健脾燥湿, 人参补气健脾, 甘草和中补土, 俱为辅佐之药。合奏温中散寒, 补气健脾及益气摄血之效, 用于上述病证, 使脾肾阳气振复, 寒邪祛除, 运化升降复常, 诸证自愈。
实验研究证实: (1) 本方对脾阳虚动物大小肠蛋白质代谢的亢进现象有显著的调节作用, 能提高动物肝脏及十二指肠蛋白质的合成率; (2) 能改善脾虚泄泻动物模型的症状, 提高其免疫功能, 降低其病死率, 明显增强其游泳耐力; (3) 对实验性胃溃疡的愈合有明显的促进作用; (4) 有明显的降血糖作用; (5) 能明显增加精子的运动能力; (6) 促进骨髓造血功能; (7) 提高中枢神经系统兴奋性, 提高基础代谢率。
5 温经散寒法在临床的应用
温经散寒法适用于阳虚寒邪凝滞的痹痛。虚寒阳疸, 虚寒痛经等证, 代表方剂有当归四逆汤、阳和汤等。
结合冻疮病案, 讨论一下当归四逆汤的临床运用。
当归四逆汤出自《伤寒论》, 主治血虚受寒, 寒侵经脉, 证见手足厥冷, 舌淡苍白, 脉象沉细, 或脉细欲绝及腰腿疼痛、痛经、冻伤等。前文所述女性冻疮患者, 正是血虚寒凝, 经脉不通, 当以当归四逆汤, 温经散寒, 养血通脉, 则脉和寒去而自愈。
本方以当归、芍药养血活血;桂枝、细辛温经散寒;通草 (当为木通) 通利血脉;炙甘草、大枣益气养血。七味相合, 共奏养血散寒, 温经通脉之效。若其人内有久寒者, 则更加吴茱萸、生姜以温脏散寒, 并取清酒和水煎药, 加强行气活血, 通阳散寒之功。
现代药理研究表明, 当归四逆汤具有扩张末梢血管、改善血液循环等作用。
现代临床应用本方化裁治疗无脉症、雷诺病、肢端紫绀症、血栓闭塞性脉管炎、末梢神经炎、神经性挛缩症、坐骨神经痛、血管神经性头痛、胃肠痉挛、溃疡病、肩周炎、颈椎病、风湿性关节炎、习惯性便秘、病态窦房结综合征、腹股沟斜疝、痉挛性结肠缩睾症、荨麻疹、冠心病、心肌梗死、冻疮、皮肤皲裂、痛经、不孕症等疾病, 皆可获得较好的疗效。
6 使用温法的注意事项
(1) 使用“温法”必须考虑人体功能状态、环境条件以及掌握药物的性质。如气虚阳弱之人, 一旦感受寒邪, 温热性药物稍大, 可以增强机体扶阳抑阴的功能;老年素体阴虚火旺, 虽有寒邪, 温热药物用之适可而止, 可免动火伤阴。又如附子是温里的要药, 有人以附子浸出物引起心传导障碍的毒性表现作指标, 观察寒热的影响, 发现浸出物在每年5月份～9月份 (温暖期) 对动物可引起传导障碍, 11月份～3月份 (寒冷期) 则不引起。在同一时期, 用人工改变温度试验, 室温在9～12℃, 出现强心作用, 18～20℃时引起传导障碍, 可以看出药物作用与环境条件和温度有关。
(2) “温法”是为“寒证”而设, 如果是出现真热假寒, 或者热深厥深的四逆, “温法”应用一定要慎重, 一旦误用, 危害甚大。
(3) 如阴寒大盛, 服用温热药物入口即吐者, 可在温热药物中少佐寒凉之品, 或热药冷服, 此即“寒因寒用”的反治方法。
(4) 本类方剂是辛燥温热之品, 运用时主要是针对“湿寒”二字。对于热证、阴虚证不宜使用。应用时亦应从小剂量开始, 中病即止, 勿使过剂。
主持人:今天的讨论暂时到此, 下次将讨论“清法”的临床运用。
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