Aspen Plus 软件在燃煤发电工程中的应用
Aspen Plus 软件包括50多种严格模型组成的模型库及5000多种纯化合物的物性数据库;具有友好的图形化界面;可以由用户自定义Fortran模块。它可以设定物质流、功流、热流;进行质量和能量平衡以及相态、化学平衡、反应动力学计算;交互地改变设定可进行工况分析;通过物性分析,可获得物流组分、温度、压力及热负荷等参数。
在燃煤发电工程中,我们最常用的是模型库里面的换热器、反应器、压力变送设备模块,下面就这三种常用模块我们做详细介绍:
换热器模块:
所有的换热器都可以决定带有一个或更多的入口物流的混合物的热状态和相态。换热器模型可以模拟加热器或两个或多个物流换热器的性能。
加热器可以进行以下类型的单相或多相计算:泡点或露点计算;加入或移走任何数量的用户规定热负荷;过热或过冷的匹配温度;需要达到某一气相分率所必需的冷热负荷。
加热器生成一个出口物流和一个可选的倾析水物流,热负荷规定可以由来自另一模块的一个热流来提供。可以用Heater来模拟。加热器或冷却器换热器的一侧。已知压降的阀。
当你不需要与功有关的结果时的阀和压缩机。也可以Heater 来设置或改变一个物流的热力学状态。
HeatX 模块可以对大多类型的双物流换热器进行简捷的或严格的计算。这两种计算方法的主要区别是总的传热系数的计算程序。简捷法总是采用用户规定的或缺省的总的传热系数值。严格方法采用膜系数的严格热传递方程,并能合并由于壳侧和管侧膜所带来的管壁阻力,来计算总的传热系数,用这种方法时,需要知道几何尺寸。可以规定换热器的热侧或冷侧入口物流以及下列性能规定之一:出口温度热物流或冷物流的温度改变;热物流或冷物流的气相摩尔分率;过热过冷或冷热物流的温度;换热器负荷;传热表面积;在热物流或冷物流出口的平衡接近温度。
HeatX 的简捷方法:对于简捷方法你可以规定换热器每侧的压降,HeatX 模型根据能量平衡和物料平衡来确定出口物流状态,并用传热系数的一个常数值来估计所需的表面积,也可以提供特定的相传热系数。
HeatX 的严格方法:HeatX 也可以通过严格地模拟各种类型的管壳式换热器来进行严格的核算。
反应器模型:化学反应在各种不同条件下的许多不同类型的设备中发生。
ASPEN PLUS提供了七种模型来模拟化学反应器:
RStoic 已知化学计量数的转化反应器。
RYield 已知产品收率的产率反应器。
REquil 两相化学平衡反应器要给出化学计量关系。
RGibbs 多相化学平衡反应器不需要化学计量关系。
RCSTR 反应动力学已知时的连续搅拌罐式反应器。
RPlug 反应动力学已知时的活塞流反应器。
RBatch 反应动力学已知时的间歇和半间歇反应器。
压力变送设备模块:当需要或已知有关能量的信息例如功率需要时,泵和压缩机模块可以模拟改变压力。其中最常用的是Compr模块,它以在给定一个出口压力规定时,计算所需的功率,或者在给定功率时计算出口压力。
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