淺談熵的物理意義 18世紀中葉,物理學家在認識到運動物體有動能,地面上空的物體又有勢能之后,又進一步認識到物體的內(nèi)部也具有能量(即內(nèi)能),這是人類對能量的認識和利用歷史上的一次大飛躍。為了利用蘊藏在物體內(nèi)部的能量,使它們轉(zhuǎn)化為機械能,開動各式各樣的機器,就需將研究熱量和內(nèi)能的熱學與研究做功和機械能的力學相結(jié)合,形成熱力學,以便探究內(nèi)能和機械能之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。 熱力學最基本的規(guī)律是熱力學第一定律和熱力學第二定律(或熵增加原理),內(nèi)能和熵就是與這兩個基本定律相聯(lián)系的兩個重要的物理量。人們利用這些物理概念和物理規(guī)律,可更加合理、有效地開發(fā)和利用內(nèi)能。此外,由于熱運動的普遍性,一切過程,包括物理、化學、生命和宇宙等領域中的一切運動變化過程都必然遵循熱力學基本規(guī)律。 “熵”這一概念的重要性不亞于“能”,它不僅應用于“熱效率”這類對社會發(fā)展起到關鍵作用的科技領域,而且還廣泛地應用于物質(zhì)結(jié)構、凝聚態(tài)物理、低溫物理、化學動力學、生命科學和宇宙學以及諸如經(jīng)濟、社會和信息技術等領域。本文將對熵的定義及其在宏觀和微觀上的物理意義作簡單介紹,請大家斧正。 一、熵是描述自然界一切過程具有單向性特征的物理量 熱傳導、功變熱和氣體自由膨脹等物理過程具有單向性(或不可逆性)特征,熱量能自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體,但熱量從低溫物體傳到高溫物體的過程則不能自發(fā)發(fā)生;機械功可通過摩擦全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱不可能全部轉(zhuǎn)化為機械功;氣體能向真空室自由膨脹,使本身體積擴大而充滿整個容器,但決不會自動地收縮到容器中的一部分。德國物理學家克勞修斯首先注意到自然界中實際過程的方向性或不可逆性的特性,從而引進了一個與“能”有親緣關系的物理量——“熵” 。 熵常用S表示,它定義為:一個系統(tǒng)的熵的變化ΔS是該系統(tǒng)吸收(或放出)的熱量與絕對溫度T的“商”,即 ΔS= (1) 當系統(tǒng)吸收熱量時,取為正;當系統(tǒng)放出熱量時,ΔQ取為負。這里我們定義的是熵的變化,而不是熵本身的值。這種情況與討論內(nèi)能或電勢能和電勢時一樣,在這些問題中重要的是有關物理量的變化量。 這樣定義的熵是如何描述實際過程單向性特征的呢?以熱傳導過程為例,熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體,而不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體。設高溫物體的溫度為T1,低溫物體的溫度為T2,在熱量ΔQ從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體的過程中,高溫物體熵變?yōu)棣1=-,低溫物體熵變?yōu)棣2=+,總系統(tǒng)熵變?yōu)棣=ΔS2+ΔS1=-,因為T1>T2,所以總熵變ΔS>0,這表明,在熱傳導過程中系統(tǒng)的熵增加了!反之,如果熱量從低溫物體自發(fā)地轉(zhuǎn)移到高溫物體而不存在其他任何變化,則因為ΔS2=-;ΔS1=+,所以ΔS=ΔS1+ΔS2=-,且因T1>T2,所以在這樣的過程中總系統(tǒng)的熵變ΔS<0,即系統(tǒng)的熵減少了! 自然界實際過程具有方向性特征這個客觀事實表明,只有熵增加的過程才能自發(fā)發(fā)生。熱量從高溫物體傳向低溫物體時系統(tǒng)的熵增加,所以這樣的過程能自發(fā)發(fā)生;反之,熱量從低溫物體傳向高溫物體時系統(tǒng)的熵減少,所以這樣的過程不能自發(fā)發(fā)生。所謂自發(fā)發(fā)生的過程,就是指不受外界影響或控制而發(fā)生的過程。當一個系統(tǒng)與外界不發(fā)生相互作用時,這種系統(tǒng)稱為“孤立系”,于是上述結(jié)論也可簡單地表述為:在一個孤立系統(tǒng)中使熵增加的過程才是能夠發(fā)生的過程。人們于是可通過熵變來判斷某個過程(包括物理過程、化學過程、生命過程、宇宙演化過程等)能否發(fā)生。 熱力學第一定律或能量守恒定律是關于能的法則——只有總能量不變的過程才是可能發(fā)生的過程;熱力學第二定律(或熵增加原理)是關于熵的法則——總能量不變的過程不一定能夠發(fā)生,只有當總能量保持不變,同時總熵增加的過程才可能發(fā)生。自然界中的一切過程都嚴格遵循這兩條法則,人們利用這些法則,就能更自覺地理解和把握能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律,更加合理而有效地開發(fā)、利用蘊藏在物體內(nèi)部的能量。 這里應當指出,熱力學第二定律(或熵增加原理)并沒有說,熵減少的過程(例如電冰箱或制冷空調(diào)機)不可能發(fā)生,而是說這樣的過程不可能自發(fā)發(fā)生。為了使某個熵減少的過程A發(fā)生,必須另外附加一個同時發(fā)生的熵增加的過程B,且在過程B中熵的增加量大于過程A中熵的減少量,在這種情況下,包括過程A與過程B的總系統(tǒng)(這個系統(tǒng)對于我們所討論的問題而言,就是孤立系)內(nèi)總熵仍然是增加的。 二、熵是能量退化程度的量度 從熱力學第一定律可知,某理想熱機M自溫度為T1的高溫熱源吸熱Q1,向溫度T0的低溫熱源放熱Q2,對外做功為W,其效率為 η===1-=1- (2) 其中第二個等號利用了熱力學第一定律,最后的等號則利用了“卡諾定理”,即工作于兩個恒定溫度之間的一切理想卡諾熱機的效率與工作物質(zhì)無關,只是兩熱源溫度的函數(shù)??藙谛匏拐歉鶕?jù)這個結(jié)果引進了“熱力學溫標”,并規(guī)定:=。由(2)式可知, W=Q1(1-);Q2=Q1 (3) 分別是Q1中的“可用能”和“不可用能”。 現(xiàn)在來考察通過一個單向性過程,例如熱傳導過程后,Q1中的可用能與不可用能的變化情況。先將熱量Q1從溫度為T1的熱源傳給溫度稍低為T1′的熱源,再由熱機通過從T1′吸取熱量Q1,向T0放出熱量Q2′,從而對外作功W′,參考(2)式,現(xiàn)在Q1中的可用能與不可用能分別為 W′=Q1(1-);Q2′=Q1 (4) 比較(2)與(3)式,由于T1′<T1,因此W′<W,而Q2′>Q2,即經(jīng)過一熱傳導過程后,熱量Q1中的可用能減少了,而不可用能則增加了,其中不可用能的增加量為 ΔQ=Q2′-Q2=Q1(-)T0 (5) 現(xiàn)在再來考察兩個熱源T1和T2′所構成的總系統(tǒng)在發(fā)生熱傳導過程后熵的變化,經(jīng)歷了熱傳導過程后,T1和T1′系統(tǒng)的熵變分別為ΔS1=-和ΔS2=,所以總系統(tǒng)的熵變?yōu)?/span> ΔS=ΔS1+ΔS2=Q1(-) (6) 利用(5)式,(4)式可記為 ΔQ=T0·ΔS (7) 這表明,經(jīng)過了一個熱傳導過程后,不可用能增加了,其增量等于過程中系統(tǒng)的熵的增量與最低熱源溫度的乘積。這一結(jié)論可推廣到任何單向性過程。實際過程都具有單向性,因此說,凡經(jīng)過一個實際過程,如果自然界中的熵增加了ΔS,則就有T0·ΔS的能量變成了不可用能。由于自然界中不斷發(fā)生各種過程,所以將不斷使能量“退化”成不可用能,這個結(jié)論也稱為“能量退化原理”。能量退化原理實際上是熱力學第二定律的一個推論。 三、熵是宏觀態(tài)出現(xiàn)概率大小的量度 統(tǒng)計規(guī)律性是大量粒子系統(tǒng)的一個普遍特性,自然界的自發(fā)傾向總是從概率小的狀態(tài)向概率大的狀態(tài)過渡。按照“熵增加原理”,宏觀系統(tǒng)的熵S應當隨宏觀狀態(tài)出現(xiàn)概率Ω的增加而增加。德國物理學家玻耳茲曼于是從微觀上將熵定義為 S=klnΩ (8) 式中k是自然界中的一個普適常量,稱為玻耳茲曼常數(shù)。如果系統(tǒng)的初態(tài)與末態(tài)出現(xiàn)的概率分別Ω1和Ω2,則按照上式定義,系統(tǒng)從1到2過程中熵變?yōu)?/span> ΔS=S2-S1=kln (9) 為了幫助大家更好地從微觀上理解熵的物理意義,我們來考察理想氣體的自由膨脹過程。設膨脹的體積比為V2/V1=2。如果只有一個分子,膨脹后它出現(xiàn)在整個容器中的概率為1,它在左右兩半的概率各是1/2。如果有兩個分子,則有22=4種可能的分布狀態(tài),兩個分子都在左半邊的概率為(1/2)2=1/4。如果有三個分子,則有23=8種可能的分布狀態(tài),三個分子都在左半邊的概率為(1/2)3=1/8。依此類推,如果系統(tǒng)中有N=υNA個分子,其中υ為氣體的摩爾數(shù),NA為阿伏加德羅常數(shù),則共有2N種可能的分布狀態(tài),而所有分子都在左邊的概率為(1/2)N。注意到N是阿伏加德羅常數(shù)的量級(~1023),因此可認為,自由膨脹過程發(fā)生后,所有分子都在左邊的概率等于零。從這個例子還可以看出,(1/2)N也就是氣體自由膨脹前的初態(tài)相對于膨脹后的末態(tài)的概率Ω1/Ω2<, /FONT>。所以,氣體自由膨脹過程中系統(tǒng)的熵變?yōu)棣=kln2N=NkAln2=υNAln2=υRln2,其中R為理想氣體常數(shù)??梢姡皻怏w自由膨脹過程”的熵變>0,而“氣體自由壓縮過程”的熵ΔS<0。所以在自然界中,氣體自由膨脹可自發(fā)發(fā)生,而氣體壓縮過程則不能自發(fā)發(fā)生。當然,氣體壓縮過程不能自發(fā)發(fā)生并不是說氣體壓縮過程不能發(fā)生,氣體壓縮過程是一種熵減少過程,所以為了實現(xiàn)氣體壓縮過程,需附加其他的熵增加過程(如利用電動壓縮機的工作過程)。 (建湖公司 吳昊) Office辦公軟件提高工作效率初探 日常工作中,我們經(jīng)常使用word、excel、powerpoint等辦公軟件,那么在用word寫一篇文章,用excel做一張表格,用powerpoint作一個演示文檔時,會伴隨著大量的對文字、表格處理的操作,比如:保存、打印、改變文字大小等,這些操作速度的快慢,直接影響著我們的辦公效率,為此,特對office辦公軟件一些經(jīng)常使用的快捷方式作整理及說明,以供各位使用,并希望能對各位提高效率有所幫助。 1、保存 一篇文字,一張表格在編輯過程中,都花費了我們一定的精力,小到十幾字證明、介紹信類的材料,大到幾千、上萬字的文檔,我們首先考慮的是要及時保存好我們辛苦花時間、精力寫出來的材料,那么及時保存就顯得非常重要了。在offce辦公軟件中,有一個快捷鍵可以非??旖莸貛椭覀儽4嫖臋n:ctrl+S。在此,我對快捷鍵的操作方法也作一個說明,比如剛才說到的保存操作的快捷鍵ctrl+S,其操作方法是:在按住ctrl鍵的同時,按下S鍵,以下的快捷鍵的按鍵方式亦是如此。個人的操作習慣是,用小拇指按住ctrl鍵,然后用食指去按S鍵?;氐絼偛疟4婵旖萱I的說明中來,我們專業(yè)搞電腦的也是一個字一個字的寫出來的,而非專業(yè)搞電腦人員碼字更是困難,因此,經(jīng)常保存文檔是一個很好的習慣,記住它的快捷鍵是ctrl+S。 2、打印 文檔是用來傳閱的,電子傳閱我們暫且不談,說一說紙質(zhì)文檔的傳閱。文字、表格在編輯完成后,變成紙質(zhì)文檔,這時就需要打印出來,打印操作的快捷鍵是ctrl+P。 3、改變文字大小 文檔內(nèi)容有大小之分,需要改變文字大小的操作快捷鍵由兩組快捷鍵組成:文字變大:ctrl+],文字變?。篶trl+[。 4、關閉文檔 文檔、表格在編輯完成后,需要關閉文檔,其快捷鍵是ctrl+W。 5、文字加粗 文檔內(nèi)容有重要之分,對部分文字需要作加粗處理,其快捷鍵是ctrl+B。 6、新建空白文檔 新建一篇空白文檔或表格的快捷鍵是ctrl+N。 7、剪切、復制、粘貼 在處理文字、表格的過程中,我們會經(jīng)常使用到復制、粘貼的操作,這三個操作的快捷鍵是:剪切ctrl+X;復制ctrl+C;粘貼ctrl+V。這一組操作,我們會使用得比較頻繁,大家可對這組快捷鍵稍作記憶。 8、撤消 經(jīng)常在編輯文檔時會發(fā)現(xiàn)操作失誤,為此word和excel提供了撤消的功能,其操作的快捷鍵是ctrl+Z。 這八組操作在我們?nèi)粘^k公中使用得比較頻繁,也較常用,希望各位同事在以后的工作中能經(jīng)常用快捷鍵的方式去使用這些操作,以達到提高工作效率的目標。(辦公室 卞春雷) 淺析噴霧填料式除氧器與旋膜式除氧器的運行 建湖公司原有兩臺130T噴霧填料式除氧器,因給水溶氧指標和除氧器溫度指標不能達到規(guī)范值,長期運行會對鍋爐設備帶來了危害。在2014年初經(jīng)總公司領導批準,對#1除氧器進行技改,通過對#1除氧器的技改使除氧器溫度和給水溶氧達到規(guī)定要求,有力提高了機組的安全經(jīng)濟性?,F(xiàn)將對兩臺除氧器的分類、工作原理、優(yōu)缺點及常見故障處理等方面進行分析闡述。 一、除氧器分類 1、根據(jù)除氧方法分為加熱除氧和化學除氧。 加熱除氧是利用抽汽加熱凝結(jié)水、除鹽水達到除氧目的,利用氣體在水中溶解的性質(zhì)進行除氧。 化水除氧是利用化學藥劑進行除氧,一般用亞硫酸鈉處理。 2、根據(jù)壓力不同分為真空除氧器、大氣式除氧器及高壓除氧器。 3、根據(jù)構造形式不同分為淋水盤式、噴霧填料式及旋膜式除氧器等。 目前,建湖公司#1除氧器使用的是旋膜式、#2除氧器使用的是噴霧填料式。 二、噴霧填料式除氧器與旋膜式除氧器的工作原理 噴霧填料式除氧器的工作原理:凝結(jié)水經(jīng)噴嘴霧狀噴出加熱蒸汽對霧狀水珠進行第一次加熱,使用80%-90%的溶解氧逸出,經(jīng)第一次加熱的凝結(jié)水流入填料層,在填料層形成水膜,減小了水的表面張力,第二次加熱的蒸汽進入除氧器下部向上流動,對填料層的水膜再次加熱除去殘留水中的氣體,分離出的氣體和少量蒸汽排氣管排出。 旋膜式除氧器的工作原理:凝結(jié)水及除鹽水,首先進入除氧頭內(nèi)旋膜器組小室,在一定的水位差壓下,從膜管的小孔斜旋噴向內(nèi)孔形成射流,由于內(nèi)孔充滿了上升的加熱蒸汽,水在射流運動中便將大量的加熱蒸汽吸卷起來。在極短時間很小的行程上產(chǎn)生劇烈的混合加熱作用,水溫大幅度提高,而旋轉(zhuǎn)的水沿著膜管內(nèi)孔壁繼續(xù)下旋,形成一層翻滾的水膜裙,紊流狀態(tài)的水傳熱效果最理想,水溫達到飽和溫度,氧氣即被分離出來,因氧氣在內(nèi)孔內(nèi)無法隨意擴散,只能上升的蒸汽從排氣管排向大氣。 三、噴霧填料式除氧器與旋膜式除氧器的優(yōu)缺點比較 噴霧填料式除氧器的優(yōu)點: 1、傳熱面積大,受熱快,不受進水溫度和負荷變化的影響。 2、能夠深度除氧,除氧后水中的含氧量小。 3、在低負荷或低壓加熱器停用時,除氧效果無明顯變化。 缺點: 1、噴霧層內(nèi)壓力波動,引起水流速波動,造成進水管擺動。 2、噴嘴脫落使噴水成為水柱而引起水沖擊。 3、排氣帶水,汽流速度太快,易發(fā)生強烈的水擊。 旋膜式除氧器的優(yōu)點: 1、運行穩(wěn)定,加熱平均除氧效果好,對機組負荷變化適應能力強。 2、對水質(zhì)、水溫要求不苛刻,可以短期超出力50%左右運行,并保證溶氧合格。 3、可滿足機組滑、定壓運行,減免啟動和運行中的人工繁雜調(diào)節(jié)操作。 缺點: 結(jié)構復雜,制造成本較高,維修困難。 四、除氧器常見的故障及如何處理 常見的故障有:1、噴嘴板與噴嘴座容易卡死,造成噴嘴失效,失去調(diào)節(jié)性能,影響除氧性能。處理方法:將噴嘴拆開,排除夾縫內(nèi)的異物,如無其他異常,重新將噴嘴就位即可,如發(fā)現(xiàn)固定噴嘴的螺栓有脫落或松動,重新進行緊固即可。 2、異常工況下,可能造成汽水沖擊,發(fā)生振動。處理方法:及時調(diào)整運行工況,穩(wěn)定除氧器壓力、水位。 五、小結(jié) 一般情況下,大氣式熱力除氧的工作壓力在0.02公斤,也就是105攝氏度飽和水溫度。通過對兩臺除氧器的工作原理及優(yōu)缺點的分析,同時綜合我廠除氧器的運行情況,#1旋膜式除氧器比#2噴霧填料式除氧器使用的效果更佳,消耗的加熱蒸汽量更少,最主要的是#1旋膜式除氧器溫度和溶解氧指標能夠達到額定要求。(建湖公司 王金鑄) 淺談熱電廠背壓式汽輪機組高壓加熱器的經(jīng)濟性分析 摘要:針對當有國家能源趨勢,江蘇森達陳家港熱電有限公司積極倡導國家熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能降耗號召,現(xiàn)根據(jù)我公司的實際情況,假設停運高壓加熱或隔機停運高壓加熱器,增加機組供熱水平降低煤耗的想法。針對此設想,初步做了理論計算和分析,得出結(jié)論與各位探討。 關鍵詞:停高壓加熱器 經(jīng)濟 設想 前言 我國熱電聯(lián)產(chǎn)已有十幾年的發(fā)展,現(xiàn)已成為電力工業(yè)和城市現(xiàn)代化基礎設施重要組成部分的基礎產(chǎn)業(yè)。伴隨著當今供熱商業(yè)化,供熱企業(yè)市場化運作的不斷展開,熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能降耗已成為各企業(yè)運作工作重點。江蘇森達陳家港熱電有限公司針對背壓式汽輪機熱電廠的熱效率可達到百分之七十,比凝汽式汽輪機的電廠熱效率高得多這一特點,再根據(jù)小型熱電廠的熱力系統(tǒng)中采用高壓加熱器的經(jīng)濟性與我公司目前的實際運行情況,便有了假設停運高壓加熱器或隔機停運高壓加熱器來提高經(jīng)濟性的設想。并初步做了理論計算和分析,得出結(jié)論與各位探討。 設備及有關參數(shù) 1、我公司兩臺汽輪機,#1汽輪機為杭州汽輪機廠生產(chǎn)的其型號為NG50/40/25,設計有一臺高壓加熱器,高壓加熱器進汽是#1汽輪機排汽接入,高壓加熱器額定出水溫度151℃。#2汽輪機為南京汽輪機廠生產(chǎn)的其型號為B15-4.90/0.981-2,設計有一臺高壓加熱器,高壓加熱器進汽是#1汽輪機排汽接入,高壓加熱器額定出水溫151℃。另有一臺#3高壓加熱器進汽是供熱母管接入額定出水溫度153℃。 2、我公司有四臺循環(huán)流化床鍋爐,#1、#2、#3鍋爐是濟南鍋爐廠生產(chǎn)的其型號為YG-75/5.29-M12,設計給水溫150℃。#4鍋爐是無錫華光鍋爐廠生產(chǎn)的其型號為UG-130/2.3-M8,設計給水溫150℃。鍋爐額定壓力5.29Mpa、額定溫度480℃。蒸汽的焓是=3382 kj/kg。給水溫度150℃時焓是=631 kj/kg 3、鍋爐額定壓力5.29Mpa、額定溫度480℃。蒸汽的焓是=3382 kj/kg。高加出水溫度150℃時焓是=631kj/kg。高加進水溫度104℃時焓是=435kj/kg。高加進汽壓力0.55Mpa進汽溫度298℃時焓是=3050kj/kg 高加疏水焓是=735kj/kg。 4、2014年全年鍋爐補水量158852T,平均每小時181.4T。2014年全年鍋爐產(chǎn)汽量1496933T,平均每小時170.9T。 理論經(jīng)濟分析 1、鍋爐給水溫度由150℃降到104℃時多消耗的熱量。 給水溫度150℃時形成1kg蒸汽需要熱量3382 kj/kg-631 kj/kg=2751 kj/kg 給水溫度104℃時形成1kg蒸汽需要熱量3382 kj/kg-435kj/kg=2947 kj/kg 給水溫度150℃降到104℃時多消耗的熱量2947 kj/kg-2751kj/kg=196kj/kg 2014年鍋爐平均產(chǎn)汽量181.4t/h。每小時多耗熱量196kj/kg*170.9t/h=33496.4kj/kg 2、高加出水溫度104℃升到150℃所用的蒸汽量 3050kj/kg-735kj/kg=2315kj/kg 631kj/kg-435kj/kg=196kj/kg 196kj/kg*181.4=35554.4kj/kg 35554.4kj/kg/2315=15.3t 15.3t*3050kj/kg=46665kj/kg 3、高加用汽與鍋爐多用熱量差值 46665kj/kg-33496.4kj/kg=13168.6kj/kg 13168.6kj/kg/29270kj/kg=0.45t 4、分析 將給水溫度由150℃降到104℃送入鍋爐,每小時可省標煤0.45t,咨詢公司相關部門現(xiàn)在標煤價格約750元/噸, 每年可為公司可節(jié)省標煤0.45*24*365=3942t。每年可為公司節(jié)省750*3942=2956500元 高加每小耗汽量達到15t,當供熱量在機組出力多出15t時可以不投入減溫減壓器提高機組熱效益。 5、其它綜全因素 給水溫度降低,鍋爐燃煤量增加,對鍋爐部分設備有安全影響,從而找到最佳給水溫度,對安全沒有影響的情況下降低給水溫度,達到最佳運行裝態(tài)。這就要在實際運行中不斷去調(diào)整得出結(jié)果 結(jié)論 對于背壓汽輪機組,如何供汽經(jīng)濟運行有必要進一步的試驗計算研究,雖然鍋爐給水溫度提高到150℃送入鍋爐提高了鍋爐熱效率,但全廠的經(jīng)濟效益反而下降了,正確選擇最經(jīng)濟的給水溫度,是要通過技術經(jīng)濟比較來完成的,以上分析是理論計算。由于解投高加需要考慮多方面因素,所以理論計算與實際有偏差。 參考文獻 1、DL/T904-2004火力發(fā)電廠技術經(jīng)濟指標計算方法 2、江蘇森達陳家港熱電有限公司運行日報表 3、熱電聯(lián)盟網(wǎng) (陳家港公司 郭德友) 循環(huán)流化床鍋爐特點 循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式,是介于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的燃燒方式,即通常所講的半懸浮燃燒方式。自循環(huán)流化床燃燒技術出現(xiàn)以來,循環(huán)流化床鍋爐已在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應用。循環(huán)流化床鍋爐是一種國際公認的潔凈煤燃燒技術,以其燃料適應性廣,脫硫效果好NOx排放量低,負荷調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點在我國燃煤電廠中方興未艾。我國循環(huán)流化床鍋爐技術已步入世界先進水平,循環(huán)流化床鍋爐總裝機量也居世界第一位,但是,我國鍋爐脫硫現(xiàn)狀還不樂觀,脫硫系統(tǒng)可用率、鍋爐脫硫效率不高。因此循環(huán)流化床鍋爐的應用加工還存在不少問題,離國際先進水平還有一定差距。 a、燃燒效率高 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率通常為95%—99%。 燃燒效率高的主要原因是氣固混合好、燃燒速率高、大量的燃料進行內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)重復燃燒,從而使的煤燃盡率高。 b、煤種適應性強 循環(huán)流化床鍋爐即可燃用優(yōu)質(zhì)煤。也可燃用各種劣質(zhì)煤。不同設計的循環(huán)流化床鍋爐,可以燃燒高灰份煤、高硫煤、高水份煤、低揮發(fā)份煤、煤矸石、煤泥、石油焦、油頁巖甚至爐渣、樹皮、垃圾、秸稈等。 C、脫硫效果好 添加合適品種和粒度的石灰石,具有較高的脫硫效果,降低了氮氧化物的生成,可以達到90%的脫硫效率。又由于物料在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)滯留時間長,投入流化床鍋爐的石灰石粉劑粒徑小,反應比面積大,容易脫硫。 d、負荷調(diào)節(jié)范圍大、負荷調(diào)節(jié)快 循環(huán)流化床鍋爐的負荷調(diào)節(jié)比可達到(3-4):1 由于截面風速高和吸熱控制容易,循環(huán)流化床鍋爐的負荷調(diào)節(jié)速度快。 e、灰渣綜合利用、前途廣泛 爐內(nèi)優(yōu)良的燃盡條件使得鍋爐的灰渣含碳量低,灰渣量較煤粉爐要多,灰渣作為水泥摻和料或建筑材料,容易實現(xiàn)灰渣綜合利用;灰渣中有一定的硫酸鈣,可作各種建筑材料的摻合物,水泥行業(yè),制磚行業(yè)利用灰渣前途廣泛。(建湖公司 劉洪波) 接觸器的日常維護 接觸器分為交流接觸器(電壓AC)和直流接觸器(電壓DC),它應用于電力,配電與用電。接觸器廣義上指利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場,使觸頭閉合,以達到控制負載的目的。接觸器在我們熱電廠低壓電器中有著廣泛的應用,400V開關和低壓現(xiàn)場控制柜都有接觸器,而且時常會發(fā)生因為接觸器故障而影響到生產(chǎn)運行,比如斷路器的拒分拒合,接觸不良缺相等都發(fā)生過,所以說對接觸器進行進一步的了解和做好必要的維護有其重要性,下面就接觸器的日常維護談談自己個人的幾點不成熟的看法: 一、定期檢查接觸器控制回路電源電壓,并將電壓調(diào)整在一定范圍內(nèi)。若電壓過高,則線圈將過熱,磁系統(tǒng)關合時沖擊大;若電壓過低,則關合時速度慢,容易使運動系統(tǒng)卡住,觸頭焊接在一起。 二、定期以干燥的壓縮空氣吹凈接觸器上堆積的塵埃,塵埃過多,會使運動系統(tǒng)卡住,機械磨損加大。當帶電部件間堆積過多的導電塵埃時,還會引起相間擊穿短路。定期用刷子蘸汽油刷凈鐵心極面間的污垢泥油,這些油泥會引起鐵心發(fā)出響聲及當線圈斷電后接觸器不釋放。 三、定期檢查接觸器各緊固件是否松動,特別當接觸器安裝面承受振動的時候更應注意。當連接導電零件的螺釘松動時,接觸電阻將增加,并引起過熱??梢愿鶕?jù)金屬零件變色,絕緣零件過熱燒焦等現(xiàn)象來確定過熱點;也可以用毫伏計測量過熱點的壓降來確定過熱點。當發(fā)現(xiàn)過熱點后,可停電卸開緊固螺釘,用細銼輕輕銼去導電零件相互接觸面間由于過熱而產(chǎn)生的氧化膜,然后再重新用螺釘固定。 四、定期(運行前)用手檢查接觸器運動系統(tǒng)是否運動靈活,并按期在軸承中注入潤滑油。當發(fā)現(xiàn)運動系統(tǒng)有卡住等不靈活現(xiàn)象時,應加以調(diào)整使其運動靈活。 五、定期調(diào)整接觸器的觸頭壓力,觸頭開距和超額行程,使之保持在規(guī)定的范圍之內(nèi)。對帶有銅觸頭多相轉(zhuǎn)動式接觸器,應調(diào)整到使各相相同時接觸。如果各相不同時接觸,一般允許不大于0.5mm。另外,還應調(diào)整各觸頭的位置,使其在閉合過程中具有一定的滾動和滑動,以擦破觸頭表面在工作過程中形成的氧化膜,保持低的接觸電阻。 六、定期檢查接觸器線圈是否牢固地裝在鐵心上,溫升是否過高。運轉(zhuǎn)前還應該用兆歐表檢查線圈的絕緣電阻,如果不合格應查明原因。 七、接觸器易損件為線圈,觸頭和觸頭壓力彈簧等,這些零部件的制造多涉及特殊工藝,因此,在一般情況下可按電器制造廠的易損件目錄進行訂購,不必自行制造。接觸器線圈的制造工藝比較復雜,一般情況下多直接更換線圈備件,只有當更換的線圈參數(shù)有改變而必須重新制造的情況下,才進行自行繞制。 做好了接觸器的日常維護工作,才能為設備的安全正常運行做好必要的準備條件,才能為安全, 穩(wěn)定生產(chǎn)打下堅實的基礎。(建湖公司 彭峰華) 學習總結(jié) 為了積極響應公司號召,通過近兩個月的學習,現(xiàn)在對《電力系統(tǒng)分析》這本書的部分章節(jié)作如下總結(jié)。 1、發(fā)電機滑環(huán)碳刷冒火問題 在發(fā)電機運行過程中出現(xiàn)滑環(huán)碳刷冒火現(xiàn)象,如果不及時處理就可能出現(xiàn)環(huán)火現(xiàn)象,進而給連續(xù)生產(chǎn)帶來影響。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因有兩種:第一,壓簧壓力以及投入使用時間的不同可能導致碳刷與滑環(huán)之間接觸點電阻的有大有小,造成統(tǒng)計滑環(huán)上面不同碳刷之間電流的不均衡,超過一定的限額時就會導致壓簧受到嚴重損壞,進而產(chǎn)生冒火現(xiàn)象。同理,碳刷的型號相同,阻值不同也可能導致冒火現(xiàn)象。第二,電氣運行過程中,碳刷會發(fā)生搖動而造成磨損,時間一長就可能帶來碳刷的過度磨損,刷塊邊緣發(fā)生脫落現(xiàn)象,碳刷振動、刷架積垢就可能帶來碳刷的冒火。對于滑環(huán)碳刷冒火問題,我們應做到預防檢查工作,有效規(guī)避該類問題的發(fā)生。首先是保證滑環(huán)所使用的壓簧屬于同一型號,然后對其進行嚴格的壓力測試,不斷進行調(diào)試,最終保證每個碳刷集電環(huán)壓力相等,無法統(tǒng)一時立即進行更換。每隔一小時發(fā)電機滑環(huán)、碳刷和壓簧的運行狀況,做到及時發(fā)現(xiàn)冒火問題的苗頭,從而做出正確的處理決策,避免冒火問題乃至環(huán)火問題的出現(xiàn)。其次,發(fā)現(xiàn)發(fā)電機碳刷的長度比新碳刷長度的2/3還短時,立即更換,而更換的碳刷也必須進行電阻值的測試,在安裝前進行研磨,保證其與滑環(huán)有70%以上的接觸面積,避免卡澀現(xiàn)象的出現(xiàn)。 2、電氣接地問題 電氣接地是為了保證設備和人員的安全,在電氣運行過程中,接地系統(tǒng)可能發(fā)生銹蝕問題,進而引發(fā)重大生產(chǎn)故障的發(fā)生,因此,必須努力提高電氣接地的可靠性、安全性,在設計之初考慮各種因素對接地體的腐蝕影響,采取加大鋼材面積、防腐處理等來延長接地體的使用壽命,保證電氣接地的穩(wěn)定和可靠。定期檢查已安裝接地系統(tǒng)的銹蝕情況,不能僅僅采用測量接地引下線接地電阻來判斷接地系統(tǒng)的銹蝕情況,因為引下線的接地電阻不可靠,在其未銹蝕時,接地電阻一般是合格的,而當通過很大的接地電流時就可能出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象。所以,應挖開地面,用敲打的方式檢查接地系統(tǒng)的銹蝕狀況。 總結(jié)電氣運行過程中的常見問題有助于做好事故預防工作,做好安全生產(chǎn)工作,保障設備和人身安全。我們要在實際工作中累積經(jīng)驗,總結(jié)經(jīng)驗,學會判斷事故,做好事故預防工作,為公司創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。(建湖公司 田正華) 汽輪機凝汽器的真空 汽輪機凝汽器真空的形成是由于汽輪機的排汽被冷卻成凝結(jié)水,其比容急劇縮小。如蒸汽在絕對壓力4kpa時,蒸汽的體積比水容積大3萬多倍。當排汽凝結(jié)成水后,體積就大為縮小,使凝汽器汽側(cè)形成高度真空,它是汽水系統(tǒng)完成循環(huán)的必要條件。正是因為凝汽器內(nèi)部為極高的真空,所以所有與之相連接的設備都有可能因為不嚴而往凝汽器內(nèi)部漏入空氣,加上汽輪機排汽中的不凝結(jié)氣體,如果不及時抽出,將會逐漸升高凝汽器內(nèi)部的壓力值,真空下降,導致真氣的排汽焓值上升,有效焓降降低,汽輪機蒸汽循環(huán)的效率下降。有資料顯示,真空每下降1kpa,機組的熱耗將增加70kj/kw,熱效率降低1.1%。射水抽氣器的作用就是抽出凝汽器的不凝結(jié)氣體,以維持凝汽器是真空。真空嚴密性差時,漏入真空系統(tǒng)的空氣較多,射水抽氣器不能夠?qū)⒙┤氲目諝饧皶r抽走,機組的排汽壓力和排汽溫度就會上升,汽輪機組的效率就要降低,增加供電煤耗,并可能威脅汽輪機的安全運行,另一方面,由于空氣的存在,蒸汽與冷卻水的換熱系數(shù)降低,導致排汽與冷卻水出水溫差增大。當漏入真空系統(tǒng)的空氣雖然能夠被及時地抽出,但需增加射水抽氣器的負荷,浪費廠用電及工業(yè)水。由于漏入了空氣,導致凝汽器過冷卻度過大,系統(tǒng)熱經(jīng)濟性降低,凝結(jié)水溶氧增加,可造成低壓設備氧腐蝕。 對于汽輪機來說,真空的高低對汽輪機運行的經(jīng)濟性有著直接的關系,真空高,排汽壓力低,有效焓降較大,被循環(huán)水帶走的熱量越少,機組的效率越高,當凝汽器內(nèi)漏入空氣后,降低了真空,有效焓降減少,循環(huán)水帶走的熱量增多。通過凝汽器的真空嚴密性試驗結(jié)果,可以鑒定凝汽器的工作好壞,以便采取對策消除漏點。 因真空系統(tǒng)的漏空氣與負荷有關,負荷不同,處于真空狀態(tài)的設備、系統(tǒng)范圍不同,凝汽器內(nèi)部真空也不同,漏空氣量也不同,而且相同的空氣漏量,在負荷不同時真空下降的速度也不一樣。做真空嚴密性試驗時,負荷應該在80%額定負荷(有的機組是在額定負荷)下進行。真空下降速度小于0.4kpa/min為合格,超過時應查找原因。另外,在試驗時,當真空低于87kpa,排氣溫度高于60℃時,應立即停止試驗,恢復原運行工況。我公司#2機組在真空嚴密性方面主要存在1、機組汽缸結(jié)合面漏汽,今年大修將針對結(jié)合面漏汽進行處理,消除這項缺陷;2、高壓端軸封漏汽大,汽流聲音大,我們將更換高壓端軸封,并把軸封間隙調(diào)整在一個合理的范圍之內(nèi);3、凝汽器熱水井水位計漏空氣,已經(jīng)更換密封性能好的磁翻板水位計。 因此,在機組運行過程中應密切監(jiān)視真空系統(tǒng)真空值,當真空較低時,分析引起真空下降的原因,確定泄漏的部位,并選擇合理的消缺方案,對提高真空系統(tǒng)的嚴密性具有重要意義。(建湖公司 熊 斌) 勵磁系統(tǒng) 勵磁系統(tǒng)時同步發(fā)電機的重要組成部分,直接影響發(fā)電機的運行特性。發(fā)電機的勵磁裝置由無刷勵磁裝置供給,無刷勵磁裝置由同軸的交流無刷勵磁機、永磁副勵磁機整流盤和MAVR自動電壓調(diào)節(jié)器組成。 缺點:系統(tǒng)組成較復雜,對檢修和維護十分不利。構成系統(tǒng)的元器件老化,元件技術含量低,造成的缺陷較多,不利于安全生產(chǎn)。旋轉(zhuǎn)的勵磁機的碳刷磨損較大,常常發(fā)生故障,碳粉和銅末引起發(fā)電機線圈污染,縮短了絕緣的壽命;磁場變阻器往往發(fā)生發(fā)卡現(xiàn)象,對機組的無功調(diào)節(jié)帶來較大的影響。常規(guī)繼電器和電阻構成的各種保護,受繼電器可靠性差的影響,使人有如履薄冰的感覺。 FJL型勵磁系統(tǒng)的組成、工作原理和特點: 組成:自并激勵磁系統(tǒng)由整流變壓器、功率整流柜、滅磁回路、勵磁調(diào)節(jié)器及測量用電壓互感器、電流互感器組成。 工作原理:自并激勵磁系統(tǒng)的勵磁電源取自發(fā)電機機端,經(jīng)過整流變壓器降壓、全控整流橋功率單元后輸出,勵磁功率單元向同步發(fā)電機磁場繞組提供直流勵磁電流,勵磁調(diào)節(jié)器根據(jù)輸入信號和調(diào)節(jié)準則輸出控制脈沖來控制勵磁功率單元的勵磁壓,以滿足同步發(fā)電機和電力系統(tǒng)運行的要求。一般情況下,這種控制以恒定發(fā)電機電壓為目的,但當發(fā)生過勵、欠勵、V/F超值時,也起相應的限制作用。恒壓自動調(diào)節(jié)的效果,在發(fā)電機并上電網(wǎng)后,當系統(tǒng)電壓不變時表現(xiàn)為發(fā)電機無功功率的調(diào)節(jié);如果給定不變,系統(tǒng)電壓在變化時,機端輸出無功功率也會隨之變化,系統(tǒng)電壓升高,輸出無功會減少甚至進相,反之,則輸出無功增加。 特點:采用了功能強大的LTW6200型勵磁調(diào)節(jié)器代替了。采用了自并激三相全控橋靜止晶閘管整流勵磁代替了旋轉(zhuǎn)的直流勵磁機勵磁。選用了智能化功率柜,在每一個智能功率柜內(nèi)安裝一套智能控制系統(tǒng),實現(xiàn)了功率柜工況檢測和顯示智能化、信息傳輸、風機控制、功率柜退出的智能化。配合智能脈沖封鎖技術可以在兩個功率柜之間實現(xiàn)100%動態(tài)均流。采用了高能氧化鋅非線性電阻滅磁,當有20%的非線性電阻退出時,仍能滿足最嚴重滅磁工況要求。轉(zhuǎn)子過電壓保護采用非線性電阻和晶閘管跨接器配合實現(xiàn)。當機組殘壓不夠高,不能滿足起勵要求時,起勵電源投入,達到起勵的目的。 LTW6200型勵磁調(diào)節(jié)器組成:勵磁調(diào)節(jié)器為的三通道調(diào)節(jié)器,一個主通道(A通道)和二個備用通道(B、C通道),三個通道通過兩條外部總線聯(lián)結(jié)。 功能:三通道以主從方式工作,正常方式為A通道工作,B通道及C通道自動跟蹤A通道??蛇x擇B通道或C通道作為備用通道。當A通道出現(xiàn)故障時,自動切換到備用通道運行。同樣,當B通道投入運行后出現(xiàn)故障,自動切換到C通道運行。A、B通道可相互跟蹤,C通道總是自動跟蹤當前運行通道。 保護整定簡單、動作可靠,和計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合較好,設備投入運行后,調(diào)節(jié)性能良好,調(diào)節(jié)精度高,操作方便,運行可靠,達到了系統(tǒng)改造的目的,使電廠的設備技術水平上了一個新臺階,為電廠的安全文明生產(chǎn)起到了很大的促進作用。(建湖公司 徐 欽) 探討熱力發(fā)電廠動力循環(huán)和熱經(jīng)濟性 熱力系統(tǒng)是熱力發(fā)電廠的主要系統(tǒng)對熱力系統(tǒng)進行經(jīng)濟性分析是提高電廠經(jīng)濟性水平以及管理水平的重要措施同時還是對電廠進行節(jié)能減耗的理論分析基礎,對于研究等具有十分重要的意義。為此我國的研究做出了許多的研究貢獻。 1 熱力發(fā)電廠動力循環(huán)的熱經(jīng)濟性 在了解動力循環(huán)系統(tǒng)的原理后,需要對該系統(tǒng)的相關參數(shù)進行深入的研究。 1.1 鍋爐效率。在鍋爐中燃燒存在一個公式:輸入燃料熱量=鍋爐熱負荷+鍋爐熱損失。在燃燒后會產(chǎn)生熱能的損失,排煙損失、未完全燃燒損失、排污損失。而使用動力循環(huán)系統(tǒng)可以有效地降低煙霧造成的污染,改善不完全燃燒的現(xiàn)象,以及減少了熱量的逐漸耗損,不但如此,還可以收集熱量進行二次發(fā)電,這些都很大程度地提高了經(jīng)濟性,減少了因排污治理所產(chǎn)生的二次費用。 1.2 管道效率。管道的能量平衡關系為鍋爐熱負荷=汽輪機熱耗量+管道熱損失。在氣體在傳輸?shù)倪^程中,會因為管道的不平整或是有裂縫出現(xiàn)氣體的排除,這些也都會對發(fā)電效率產(chǎn)生一定的影響,使用循環(huán)系統(tǒng),就可以很大程度上收集浪費的氣體,使其再次得到充分的利用??紤]到汽輪機也會有熱消耗量,把氣體在回收時的熱量和熱耗量加在一起,對整個機組產(chǎn)生更大的能量。這樣減少了在收集尾氣上的經(jīng)濟消耗,還能提高效率.將浪費的資源再次轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益。 1.3 全廠能量效率。全廠能量平衡關系為全廠熱耗量=發(fā)電機輸出功率+全廠能量損失。在整個系統(tǒng)中還要考慮整體的熱能損失,其中也包括發(fā)電機輸出功率的損失、機械磨損造成的熱能損失,將這些都考慮在內(nèi),使用循環(huán)系統(tǒng)都能在很大程度上增加能源的使用率,從根本上降低了全廠的經(jīng)濟成本,提升了熱經(jīng)濟性。 2 熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性分析方法的概況 電廠熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性分析方法大都建立在熱力學第一和第二定律的基礎上,種類較多,見諸文獻的有:常規(guī)熱平衡法、循環(huán)函數(shù)法、等效熱降法、常規(guī)熱平衡簡捷算法、熱耗變換系數(shù)法、熱量品位系統(tǒng)法、質(zhì)量單元矩陣分析法、火用分析法及人工神經(jīng)網(wǎng)絡等,其中前三種分析方法較為成熟,廣泛的應用于實際生產(chǎn)領域。大體上述各分析方法可以分為以下兩類: 第一類分析方法是以手工計算為主,主要包括常規(guī)熱平衡法、等效熱降法、循環(huán)函數(shù)法等。其中常規(guī)熱平衡法計算精度最高,評價其他分析方法的精確性通常以此方法作為校驗基準;等效熱降法、循環(huán)函數(shù)法和組合結(jié)構法特別關心于分析計算過程中工作量的大小。經(jīng)常為減少繁重的計算而對實際熱力系統(tǒng)做近似處理,工作量小了,但卻以犧牲一定的精確性為代價。循環(huán)函數(shù)法和等效熱降法在我國應用較廣。 第二類分析方法以計算機計算為主,大多采用矩陣形式,屬于并聯(lián)解法。主要包括常規(guī)熱平衡簡潔算法、質(zhì)量單元矩陣分析法以及火用分析法等。目前這類方法的研究較為活躍,但還有許多工作要做,如熱力設備局部變化對系統(tǒng)熱經(jīng)濟性指標的影響,以及供熱機組熱力系統(tǒng)的定量分析計算,在上述分析方法中所設計的矩陣方程的表達形式等還存在不足,需要做大量的工作予以完善。 3 熱力系統(tǒng)分析法的認識和分析 3.1 常規(guī)熱平衡法。常規(guī)熱平衡法是隨著熱力發(fā)電工程的出現(xiàn)而采用的最基本的熱力系統(tǒng)分析方法,是一種單純的汽水流量平衡和能量平衡方法,是發(fā)電廠設計、熱力系統(tǒng)分析、汽輪機設計最基本的方法。它以單個的加熱器為研究對象計算出各級加熱器抽汽系數(shù),并利用系統(tǒng)的功率方程和吸熱量方程最終求得系統(tǒng)的熱經(jīng)濟指標。該方法概念清晰、計算精確度高,但由于其在定量分析計算中工作量很大,特別是當熱系統(tǒng)較復雜或者是進行熱力系統(tǒng)不同方案比較時,直接應用該方法會非常繁瑣。 3.2 循環(huán)函數(shù)法。循環(huán)函數(shù)法首次用循環(huán)不可逆性來定性分析、用循環(huán)函數(shù)式來定量計算蒸汽循環(huán)的經(jīng)濟性,既簡化了熱力系統(tǒng)整體計算,又解決了輔助用汽水的單項熱經(jīng)濟指標。它用串聯(lián)解法先對整個熱力系統(tǒng)進行計算,得到回熱抽汽量和循環(huán)效率,然后把熱力系統(tǒng)分為回熱循環(huán)和輔助循環(huán)的相互疊加。該方法采用“單元”為基本模塊計算,非常符合計算機模塊化計算的要求,并將矩陣思想引入單元的計算,簡化了使用者對概念的理解。但是循環(huán)函數(shù)法在推導中認為不可逆損失只有汽輪機末級的排汽,忽略了末級單元內(nèi)加熱器疏水入冷凝器所帶來冷源損失等,故該方法具有一定的近似性。 3.3 等效熱降法。等效熱降是基于熱力學的熱功轉(zhuǎn)換原理,考慮到設備的質(zhì)量、熱力系統(tǒng)結(jié)構和參數(shù)的特點,經(jīng)過嚴密的數(shù)學推導,求出幾個熱力分析參量Hj和ηj等,以新蒸汽流量不變,循環(huán)的初終參數(shù)不變和汽態(tài)線不變?yōu)榍疤?,以等效熱降Hj來分析熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性。該方法既可以用于整體的熱力系統(tǒng)計算,也可以用于熱力系統(tǒng)局部定量分析。節(jié)省大量的繁雜計算,同時該方法局部運算的熱工概念清晰,與一般熱力學分析完全一致,易于理解,基本滿足了現(xiàn)場分析需要。 3.4 矩陣分析法。矩陣分析是聯(lián)立各級回熱加熱器的熱平衡方程式,通過求解一組包含各級抽汽量的線性方程組完成對熱力系統(tǒng)的計算。矩陣結(jié)構與熱力系統(tǒng)結(jié)構一一對應,矩陣中知陣元素數(shù)值與熱力系統(tǒng)中相關熱力參數(shù)一一對應。當熱力系統(tǒng)結(jié)構或參數(shù)發(fā)生改變時,只需調(diào)整矩陣的結(jié)構和矩陣元素數(shù)值即可,使系統(tǒng)的計算通用性更佳,非常適合于編制通用計算程序。 3.5 自由路徑法。自由路徑法是建立在熱力系統(tǒng)中虛擬化流動基礎之上,包括輔助流量進出熱力系統(tǒng)的位置,沿其流動的路徑可以任意移動。為保證熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性不變,在流量移動前和移動后所掃過的加熱器上需增加相應量的外熱量,只要符合虛擬流動的規(guī)則,輔助流量在熱力系統(tǒng)中的流動路徑是任意的。該方法可以在熱力系統(tǒng)中任意流動組成封閉的循環(huán),沿著任意封閉循環(huán)都可以對輔助流量進行熱經(jīng)濟計算,而且能夠計算該流量對整個熱力系統(tǒng)熱耗量的影響,使計算工作得到簡化,對熱力系統(tǒng)的分析更容易,也可以根據(jù)虛擬變換后的網(wǎng)絡結(jié)構設計新的模塊化方法。 3.6 網(wǎng)絡力學方法。網(wǎng)絡力學方法基于線性無源系統(tǒng)普遍理論的非平衡態(tài)熱力學理論,主要根據(jù)一套相互作用的已知參數(shù)的實際物理過程的或是假定參數(shù)的虛擬物理過程推斷其動態(tài)行為。網(wǎng)絡熱力學所建立的電網(wǎng)絡模型必須時刻伴隨著熱力學第一定律和第二定律的約束條件,從而保證了模型的精確性,而且它以矩陣形式進行處理的電網(wǎng)絡模型,方便計算機程序化求解。因此,網(wǎng)絡熱力學方法順應了目前熱力系統(tǒng)分析精確性與通用性兼顧的目標要求。 4 總結(jié) 隨著科學技術的發(fā)展,在進行研究的過程中采用的技術手段以及方法越來越多,尤其是在科研人員的不懈努力下,將會極大地促進熱力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析向前不斷發(fā)展,并跟先進的技術進行有效的融合。(建湖公司 鄭健忠) 6KV開關母排接觸面發(fā)熱原因及對策 一、母排接觸面發(fā)熱的原因分析 1、電纜選型不合適 采用多芯電纜,由于該高壓電纜在制作電纜頭時電纜和母排不在一垂直線,電纜芯要彎成“S”型才能和母排連接,這樣容易產(chǎn)生橫向應力,導致線耳與母排接觸不良,在運行時容易發(fā)熱。 2、電纜線耳選型不合適 在選購電纜終端時,如不做特別說明,所配的線耳一般都只有一個螺孔。線耳與母排連接時,由于螺栓的壓接面積有限,而使用的是普通墊片,接觸壓力和面積都不夠,導致線耳與母排接觸不良,在運行時容易發(fā)熱。 3、母排搭接面處理不好 6KV開關母排在使用母排沖孔機沖孔時,螺栓周圍容易產(chǎn)生凹陷的現(xiàn)象,且難以打磨平整,導致母排接觸面積減少,在運行時容易發(fā)熱。 4、在連接母排時未使用銅螺栓 使用的螺栓若為其他螺栓而非銅螺栓,當銅、鍍鋅導體直接連接時,這兩種金屬的接觸面在潮濕空氣中的二氧化碳和其他雜質(zhì)的情況下極易形成電解液,這樣就容易使母排產(chǎn)生電化腐蝕,造成母排連接處接觸電阻增大,最后導致接觸點溫度過高甚至產(chǎn)生冒煙、燒毀等事故。 5、連接端子使用中性凡士林 端子連接時,要除去氧化面的氧化膜,并涂以電力復合脂,以降低接觸電阻和防止氧化,減少接頭發(fā)熱,如果選用中性凡士林,因為其滴點溫度太低,只有54度,在運行達到70度的情況下早已流淌,使母線接頭間產(chǎn)生間隙,灰塵、水分浸入間隙中,增加了母線接頭的接觸電阻,引起接頭發(fā)熱。 二、防范對策 1、采用單芯電纜, 因為單芯電纜幾乎沒有橫向應力,令線耳與母排接觸更為可靠,如果電纜和母排不在一個垂直方向時,將電纜芯線彎成和母排同向角度,可減少橫向應力,另外,增加有一定厚度的大墊片加大受壓面積,能有效的消除發(fā)熱現(xiàn)象。 2、在選購電纜終端時應特別說明必須佩帶有2個螺孔的線耳并注明螺栓直徑。線耳與母排連接時,由于螺栓的壓積面積與壓積力度都增大,,令線耳與母排的接觸更為可靠。 3、在制作6KV開關母排時,采用臺鉆開孔可避免螺孔周圍的凹陷現(xiàn)象,。鉆孔完畢由專人負責用直尺檢查母排搭接面確已平整后再安裝,如不平整應用銼刀進行處理,保證母排的搭接面接觸可靠。 另外作為我們運行人員在平時的工作巡檢中要認真、仔細,特別是夏季氣溫高及母排所帶負荷高的情況下,經(jīng)常通過手電從開關后面窺視孔查看同時用測溫儀測量母排溫度,以檢查母排是否正常,惹發(fā)現(xiàn)母排連接處溫度過高甚至有冒煙等現(xiàn)象應立即匯報領導同時進行正確的處理,以避免事故的進一步擴大。(陳家港公司 吳兆榮) 變壓器在實際中的用途 電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和安全穩(wěn)定運行給國民經(jīng)濟和社會發(fā)張帶來了巨大動力和效益。但是電力系統(tǒng)一旦發(fā)生自然或認為故障,如果不能及時有效控制就會失去穩(wěn)定運行,使電網(wǎng)瓦解,并造成大面積停電,給社會帶來災難性后果。隨這科學技術的迅猛發(fā)展,電氣設備發(fā)展日新月異。于此同時,變壓器悄悄走進人們的生活,并在當代社會中發(fā)揮重要的作用??v觀變壓器的發(fā)展,如今的變壓器和最初的變壓器有著極大的區(qū)別,人們在使用變壓器的過程中加深對變壓器的認識,使變壓器更廣泛的應用于現(xiàn)代化生產(chǎn)和生活中。 變壓器的原理: 變壓器主要應用電磁感應原理來工作。具體是:當變壓器一次側(cè)施加交流電壓U1,流過一次繞組的電流為I1,則該電流在鐵芯中會產(chǎn)生交變磁通,使一次繞組和二次繞組發(fā)生電磁聯(lián)系,根據(jù)電磁感應原理,交變磁通穿過這兩個繞組就會感應出電動勢,其大小與繞組匝數(shù)以及主磁通的最大值成正比,繞組匝數(shù)多的一側(cè)電壓高,繞組匝數(shù)少的一側(cè)電壓低,當變壓器二次側(cè)開路,即變壓器空載時,一二次端電壓與一二次繞組匝數(shù)成正比,即U1/U2=N1/N2,但初級與次級頻率保持一致,從而實現(xiàn)電壓的變化。 變壓器的分類和構成: 從最初變壓器的生產(chǎn)到現(xiàn)在,為了滿足不同行業(yè)對變壓器的需求,人們在變壓器基本原理的基礎上進行了改造,使其能適應不同使用目的和工作條件。變壓器的種類有很多: 按冷卻方式分類:干式(自冷)變壓器、油浸(自冷)變壓器、氟化物(蒸發(fā)冷卻)變壓器按防潮方式分類:開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器;按鐵芯或線圈結(jié)構分類:芯式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、殼式變壓器(插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯)、環(huán)型變壓器、金屬箔變壓器; 按電源相數(shù)分類:單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器; 按用途分類:電源變壓器、調(diào)壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器。 變壓器主要是由鐵芯和繞組構成。變壓器內(nèi)部的磁場主要集中在鐵芯部分。交變磁通從鐵芯中經(jīng)過形成閉合回路,鐵芯分為鐵芯柱和鐵軛兩部分,線圈套在垂直的鐵芯柱上,鐵芯柱上下通過鐵軛連接起來,從而形成閉合回路。繞組是由線圈組成,是變壓器的電路部分,一般用紙包的銅線或鋁線繞成,也有的用圓漆包線繞制的。 變壓器的應用和維護: 變壓器的諸多優(yōu)點為其開辟了廣闊的應用前景。目前理想變壓器的應用以及相當?shù)膹V泛。在高壓輸電方面,變壓器承擔著不可替代的角色。變壓器通過升壓從而降低電能在運輸過程中的損耗,這在一定程度上極大的節(jié)約了能源。變壓器還廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中,一些機器設備的工作電壓和工廠提供的電壓不一致,這時就要用到變壓器,把輸入電壓調(diào)整到合適的大小輸出,供設備使用,注意就可以保證生產(chǎn)的順利進行。 人們在追求科學的進程中,微電子技術取得了一定的發(fā)展,微電子技術的發(fā)展促進了理想變壓器的發(fā)展,它將比目前的變壓器具有更高的效率、更大的功率、更低的損耗和更加穩(wěn)定的輸出,體積也會大幅度縮小,這對于變壓器來說,解決了龐大體積的問題,使其可以靈活地參與到日常生產(chǎn)中。 電力變壓器在運行中,其運行溫度是極其重要的,變壓器溫度越高,油的劣化速度越快,另一方面變壓器油的溫度越高,也會使變壓器絕緣老化、變脆和電器特性變壞。所以為了監(jiān)控變壓器油溫,就必須安裝溫度計。用于測量變壓器上層油溫的溫度計基本有:玻璃管溫度計、壓力式溫度計和電阻溫度計。所有溫度計的測溫元件都應放入變壓器箱蓋上的溫度計座內(nèi),并在溫度計座內(nèi)注入變壓器油,然后進行密封處理。 變壓器的發(fā)展方向: 變壓器的的未來主要向大容量、高電壓和高可靠性方向發(fā)展,此外還要求變壓器向環(huán)保型發(fā)展,比如節(jié)能、低噪音、無滲漏和能降解回收利用。這樣一來,社會對變壓器的要求也更高了,也說明變壓器技術仍然有很大的進步空間,更好的把變壓器變成我們生活中的一部分。(陳家港公司 郭建清)
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