基于Visual Basic的電廠熱經濟性軟件計算

摘 要：熱經濟性計算是電廠設備運行管理的必要手段，對提高電廠經濟性指標和節能水平至關重要。傳統的熱經濟性手算方法繁瑣費時，且誤差較大。文章在厘清電廠熱經濟性分析方法及軟件計算步驟的基礎上，利用Visual Basic編程軟件實現了電廠熱經濟性的自動計算。

關鍵詞：Visual Basic；電廠熱經濟性；計算

隨著現代電力工業的發展，大容量高參數發電機組愈來愈多，自動化水平亦在不斷提高。但是，國內電廠的運行管理水平整體相對落后，特別是電廠熱經濟性計算大多數還依賴手動計算，而傳統的手算方法不僅需要對電廠熱力過程和熱力循環進行手動計算，還需要手動查詢水蒸氣熱力性質表和焓熵圖來確定狀態參數，計算過程繁瑣費時，且誤差較大，極不利于電廠開展運行管理和節能減排工作。文章利用Visual Basic編程軟件實現電廠熱經濟性的軟件自動計算，研究成果對提高電廠運行管理自動化水平具有重要意義。

1 電廠熱經濟性計算任務與方法

電廠熱經濟性計算主要任務是對原則性熱力系統、回熱系統、除氧給水系統，以及汽輪發電機組效率、功率、熱耗率、煤耗率等經濟性指標進行計算。

原則性熱力系統計算方法包括常規計算方法、等效焓降法、循環函數法等。常規計算通常有兩種方法：串聯法和并聯法。采用手工計算求解時，為了使計算的每一個方程只出現一個未知數，計算順序依照“由高至低”，即先從抽汽壓力最高的加熱器開始計算，然后依次逐個算至抽汽壓力最低的加熱器，因此亦稱為串聯法；采用計算機軟件計算時，可以對所有的能量平衡方程聯立求解，一次即可獲得全部未知數，故亦稱為并聯法。

2 軟件計算流程

電廠熱經濟指標計算需要的已知參數包括：鍋爐和汽輪機的型式、主蒸汽參數、回熱系統的汽水參數、附加汽源參數等。上述已知參數確定后，就可擬定程序編寫步驟（加熱器參數的計算順序一般是根據壓力高的加熱器到壓力低的加熱器的順序進行的）。程序流程如下：（1）由各級抽汽口的壓力、溫度等已參數利用求飽和蒸汽和過熱蒸汽的比焓函數模塊計算出各級抽汽的比焓，并根據各級加熱器抽汽管道的壓損系數確定各級抽汽進入各級回熱器的壓力與溫度。（2）根據上一步求出的各級加熱器的飽和溫度和已知的各級加熱器的上端差，求出各級加熱器出水溫度，再根據水側的壓力求出各級加熱器的出水比焓。（3）根據各級加熱器下一級加熱器的出口溫度即本級加熱器的進口溫度，可知各級加熱器的進口溫度，有進口溫度和水側壓力運用有壓力和溫度求過冷水和飽和水的比焓函數求出各級加熱器的進水比焓。（4）由加熱器下端差和上一步所求的加熱器的進口溫度求出疏水溫度，再由疏水溫度和加熱器的壓力求出各級加熱器的疏水比焓。（5）基于以上結果，可進一步計算各級加熱器的抽汽系數。求解各級加熱器抽氣系數是根據熱平衡式和質量平衡式得到的。（6）最后計算汽輪機的內功、絕對內效率及電廠的全廠熱經濟指標（標準煤耗率、汽耗率等）。

需指出的是，在電廠熱經濟性Visual Basic計算軟件中，針對以上每一計算過程均建立了計算模塊，這有利于提高軟件對不同容量、不同型式發電機組的適用性。

3 軟件計算實例

文章以600MW發電機組為研究對象，利用Visual Basic編程軟件實現了電廠熱經濟性的軟件自動計算。該電廠熱經濟性軟件計算的窗口界面主要包括：

（1）電廠已知參數輸入界面。該界面主要用于輸入已知參數，如過熱蒸汽壓力和溫度、主蒸汽的壓力和溫度、汽輪機額定功率、鍋爐的額定蒸發量、發電機效率、鍋爐效率、汽輪機機械效率，排汽壓力、排汽比焓、再熱器進口壓力和溫度、再熱器出口壓力和溫度、加熱器的級數，進入再熱器抽汽的級數、除氧器高度、除氧器所在加熱器的級數等。電廠已知參數輸入界面如圖1所示。

（2）加熱器已知參數輸入界面。該界面主要用于輸入加熱器的類型（表面式或混合式）、抽汽壓力和抽汽溫度、抽汽管道壓損系數、加熱器的上下端差、疏水冷卻器進口端差、加熱器熱效率等。加熱器已知參數輸入界面如圖2所示。

（3）電廠熱經濟性計算結果輸出界面。該界面包括主要用于輸出加熱器各級的抽汽系數、凝汽系數、汽輪機的功率和內效率和電廠各項熱經濟指標，如凝汽流做功率、抽汽流做功率、汽輪機內功、汽輪機比熱耗、汽輪機絕對電效率、汽輪機熱耗率、汽輪機汽耗率、汽輪機主蒸汽流量、鍋爐有效熱量、管道效率、全廠發電標準煤耗、全廠熱耗率、全廠供電標準煤耗等。電廠熱經濟性計算結果輸出界面如圖3所示。

4 結束語

（1）比較分析了手動計算和軟件計算計算方法的區別和聯系，并介紹了軟件計算流程。（2）基于Visual Basic編程軟件，初步實現了300MW發電機組熱經濟性的軟件自動計算。（3）研究成果適用于不同容量、不同型式的發電機組，對提高現有電廠運行管理自動化水平具有重要意義。

參考文獻

[1]李永華，潘昌遠，李燕芳.簡捷計算法在300MW火電機組熱經濟性分析中的應用[J].應用能源技術，2012（11）：18-21.

[2]吳昊.Visual Basic程序設計教程[M].北京：中國鐵路出版社，2007.

[3]閆順林，蔚群超，張澤淼，等.基于等效焓降法300MW熱電聯產機組熱經濟性分析[J].能源科技，2014（27）：289-290.

作者簡介：李清華（1977，8-），男，工程師，主要從事電廠設備運行管理和熱經濟性分析方面的研究。