基于Visual Basic的电厂热经济性软件计算

摘 要：热经济性计算是电厂设备运行管理的必要手段，对提高电厂经济性指标和节能水平至关重要。传统的热经济性手算方法繁琐费时，且误差较大。文章在厘清电厂热经济性分析方法及软件计算步骤的基础上，利用Visual Basic编程软件实现了电厂热经济性的自动计算。

关键词：Visual Basic；电厂热经济性；计算

随着现代电力工业的发展，大容量高参数发电机组愈来愈多，自动化水平亦在不断提高。但是，国内电厂的运行管理水平整体相对落后，特别是电厂热经济性计算大多数还依赖手动计算，而传统的手算方法不仅需要对电厂热力过程和热力循环进行手动计算，还需要手动查询水蒸气热力性质表和焓熵图来确定状态参数，计算过程繁琐费时，且误差较大，极不利于电厂开展运行管理和节能减排工作。文章利用Visual Basic编程软件实现电厂热经济性的软件自动计算，研究成果对提高电厂运行管理自动化水平具有重要意义。

1 电厂热经济性计算任务与方法

电厂热经济性计算主要任务是对原则性热力系统、回热系统、除氧给水系统，以及汽轮发电机组效率、功率、热耗率、煤耗率等经济性指标进行计算。

原则性热力系统计算方法包括常规计算方法、等效焓降法、循环函数法等。常规计算通常有两种方法：串联法和并联法。采用手工计算求解时，为了使计算的每一个方程只出现一个未知数，计算顺序依照“由高至低”，即先从抽汽压力最高的加热器开始计算，然后依次逐个算至抽汽压力最低的加热器，因此亦称为串联法；采用计算机软件计算时，可以对所有的能量平衡方程联立求解，一次即可获得全部未知数，故亦称为并联法。

2 软件计算流程

电厂热经济指标计算需要的已知参数包括：锅炉和汽轮机的型式、主蒸汽参数、回热系统的汽水参数、附加汽源参数等。上述已知参数确定后，就可拟定程序编写步骤（加热器参数的计算顺序一般是根据压力高的加热器到压力低的加热器的顺序进行的）。程序流程如下：（1）由各级抽汽口的压力、温度等已参数利用求饱和蒸汽和过热蒸汽的比焓函数模块计算出各级抽汽的比焓，并根据各级加热器抽汽管道的压损系数确定各级抽汽进入各级回热器的压力与温度。（2）根据上一步求出的各级加热器的饱和温度和已知的各级加热器的上端差，求出各级加热器出水温度，再根据水侧的压力求出各级加热器的出水比焓。（3）根据各级加热器下一级加热器的出口温度即本级加热器的进口温度，可知各级加热器的进口温度，有进口温度和水侧压力运用有压力和温度求过冷水和饱和水的比焓函数求出各级加热器的进水比焓。（4）由加热器下端差和上一步所求的加热器的进口温度求出疏水温度，再由疏水温度和加热器的压力求出各级加热器的疏水比焓。（5）基于以上结果，可进一步计算各级加热器的抽汽系数。求解各级加热器抽气系数是根据热平衡式和质量平衡式得到的。（6）最后计算汽轮机的内功、绝对内效率及电厂的全厂热经济指标（标准煤耗率、汽耗率等）。

需指出的是，在电厂热经济性Visual Basic计算软件中，针对以上每一计算过程均建立了计算模块，这有利于提高软件对不同容量、不同型式发电机组的适用性。

3 软件计算实例

文章以600MW发电机组为研究对象，利用Visual Basic编程软件实现了电厂热经济性的软件自动计算。该电厂热经济性软件计算的窗口界面主要包括：

（1）电厂已知参数输入界面。该界面主要用于输入已知参数，如过热蒸汽压力和温度、主蒸汽的压力和温度、汽轮机额定功率、锅炉的额定蒸发量、发电机效率、锅炉效率、汽轮机机械效率，排汽压力、排汽比焓、再热器进口压力和温度、再热器出口压力和温度、加热器的级数，进入再热器抽汽的级数、除氧器高度、除氧器所在加热器的级数等。电厂已知参数输入界面如图1所示。

（2）加热器已知参数输入界面。该界面主要用于输入加热器的类型（表面式或混合式）、抽汽压力和抽汽温度、抽汽管道压损系数、加热器的上下端差、疏水冷却器进口端差、加热器热效率等。加热器已知参数输入界面如图2所示。

（3）电厂热经济性计算结果输出界面。该界面包括主要用于输出加热器各级的抽汽系数、凝汽系数、汽轮机的功率和内效率和电厂各项热经济指标，如凝汽流做功率、抽汽流做功率、汽轮机内功、汽轮机比热耗、汽轮机绝对电效率、汽轮机热耗率、汽轮机汽耗率、汽轮机主蒸汽流量、锅炉有效热量、管道效率、全厂发电标准煤耗、全厂热耗率、全厂供电标准煤耗等。电厂热经济性计算结果输出界面如图3所示。

4 结束语

（1）比较分析了手动计算和软件计算计算方法的区别和联系，并介绍了软件计算流程。（2）基于Visual Basic编程软件，初步实现了300MW发电机组热经济性的软件自动计算。（3）研究成果适用于不同容量、不同型式的发电机组，对提高现有电厂运行管理自动化水平具有重要意义。

参考文献

[1]李永华，潘昌远，李燕芳.简捷计算法在300MW火电机组热经济性分析中的应用[J].应用能源技术，2012（11）：18-21.

[2]吴昊.Visual Basic程序设计教程[M].北京：中国铁路出版社，2007.

[3]闫顺林，蔚群超，张泽淼，等.基于等效焓降法300MW热电联产机组热经济性分析[J].能源科技，2014（27）：289-290.

作者简介：李清华（1977，8-），男，工程师，主要从事电厂设备运行管理和热经济性分析方面的研究。