CN111079070B - 一种热力参数分析方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于能源热力设备分析技术领域，提供了一种热力参数分析方法及装置，方法包括：获取模拟热力设备运行时的饱和压力；判断模拟输入的压力和温度是否满足蒸汽计算区间的计算条件；若所述模拟输入的压力和温度满足蒸汽计算区间的计算条件，则计算对应区间的吉布斯自由能；根据所述吉布斯自由能，分析对应区间的热力参数，以预测实际运行的热力设备状况。本发明能够计算出模拟情况下的热力参数，这些热力参数经过实验验证与真实运行时的参数十分接近，因此可以将这些近似真实运行状态的热力参数直接应用到热力设备的模拟及预测中，从而方便对项目执行前进行预算等操作，准确性很高，而无需真实运行后再进行补充。
Description
技术领域
本发明属于能源热力设备分析技术领域，尤其涉及一种热力参数分析方法及装置。
背景技术
热力设备通常指通过燃料燃烧放出热量、再利用其热量把水加热或者把水加热成蒸汽，然后对用户供热或通过蒸汽轮机带动发电机发电的设备。常用的热力设备包括：供燃料燃烧的锅炉(其能源通常为燃油、燃煤、燃气、余热、生物质等)、汽轮机、除氧器、加热器、给水泵等。在运行过程中以水或水蒸气为工质，涉及到能量转换并需要计算能量转换的具体数值。
目前，热力设备接入综合能源互联网，以实现网络监视和控制，然而监控在很大程度上依赖于用户提供的实时数据，而缺少有效的提前预测、模拟设备运行状态的方案，其采用的方式主要包括：
通过第三方软件，计算压力、温度等参数下水蒸气的焓、熵、比热容、声速等状态量，其计算过程冗长、操作也十分繁琐，且当第三方软件计算的热力参数应用到热力设备计算过程中，其数据来源的可信度存疑，进而导致模拟计算的结果与实际运行有较大出入，模拟结果的精确度得不到保证，也无法形成对整个设备或不同设备之间组成的复杂系统的整体性研究。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种热力参数分析方法及装置，以解决现有技术中的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种热力参数分析方法，包括：
获取模拟热力设备运行时的饱和压力；
判断模拟输入的压力和温度是否满足蒸汽计算区间的计算条件；
若所述模拟输入的压力和温度满足蒸汽计算区间的计算条件，则计算对应区间的吉布斯自由能；
根据所述吉布斯自由能，分析对应区间的热力参数，以预测实际运行的热力设备状况。
本发明实施例的第二方面提供了一种热力参数分析装置，包括：
饱和压力分析模块，用于获取模拟热力设备运行时的饱和压力；
计算条件判断模块，用于判断模拟输入的压力和温度是否满足蒸汽计算区间的计算条件；
吉布斯自由能运算模块，用于计算对应区间的吉布斯自由能；
热力参数分析模块，用于根据所述吉布斯自由能，分析对应区间的热力参数，以预测实际运行的热力设备状况。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果至少在于：能够计算出模拟情况下的热力参数，这些热力参数经过实验验证与真实运行时的参数十分接近，因此可以将这些近似真实运行状态的热力参数直接应用到热力设备的模拟及预测中，从而方便对项目执行前进行预算等操作，准确性很高，而无需真实运行后再进行补充。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例一提供的热力参数分析方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例二提供的热力参数分析方法的实现流程示意图；
图3是本发明实施例一提供的热力参数分析装置的示意图；
图4是本发明实施例二提供的热力参数分析装置的示意图；
图5是本发明实施例提供的蒸汽计算区间划分的示意图；
图6是本发明实施例提供的锅炉系统的示意图；
图7是本发明实施例提供的8MPa时蒸汽焓值实验值与模拟值的对比示意图；
图8是本发明实施例提供的8MPa时蒸汽熵值实验值与模拟值的对比示意图；
图9是本发明实施例提供的20MPa时蒸汽焓值实验值与模拟值的对比示意图；
图10是本发明实施例提供的20MPa时蒸汽焓值实验值与模拟值的对比示意图；
图11是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
传统的热力设备模拟是在热力设备已经运行的情况下，单独提取出热力参数，然后经过复杂运算得出热力设备此时的运行数据，并对不同负载情况下热力设备运行的效率、成本、收益等数据进行估算，以确定实际运行时是否需要控制调整。此时，模拟及运算的设备是独立于实际运行的热力设备之外的，且需要实时监控并获取热力设备运行时的热力参数，使得模拟的实际效用不好；又因为蒸汽的状态变化多且快，通常被划分为五个蒸汽计算区间：常规水区、常规蒸汽区、临界水区和蒸汽区、饱和线区、超高温过热蒸汽区，就使得运行时的蒸汽状态很难提前预测，其运算结果就不准确，使预测结果与实际运行有出入。
因此，本发明的实施例针对模拟预测的分析方式进行改进，将热力设备运行时的多个蒸汽计算区间进行综合分析，计算出对应区间的热力参数，就可以通过这些热力参数去预测热力设备在实际运行时的状态，从而快速分析整个热力设备的运行效率、成本、收益等数据。且分析的装置可以直接嵌入热力设备连接的互联网中，进行快速读取数据和分析结果反馈，十分便捷。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种热力参数分析方法，包括：
步骤S10：获取模拟热力设备运行时的饱和压力Ps；
步骤S20：判断模拟输入的压力P和温度T是否满足蒸汽计算区间的计算条件；
若所述模拟输入的压力P和温度T满足蒸汽计算区间的计算条件，则进入步骤S30：计算对应区间的吉布斯自由能g；
步骤S40：根据所述吉布斯自由能g，分析对应区间的热力参数，以预测实际运行的热力设备状况。
由于饱和压力是区分不同蒸汽计算区间的重要参数，因此本实施例先获取到饱和压力，确定饱和压力后才能对应计算出不同蒸汽计算区间的吉布斯自由能，本实施例的蒸汽计算区间通过压力与温度来确定，如图5所示，其中，1区为常规水区，2区为常规蒸汽区，3区为临界水区和蒸汽区，4区为饱和线区，5区为超高温过热蒸汽区，如图中所示的，每个蒸汽计算区间的应用范围不同，如1区的温度T是在开氏温度273.15至623.15K之间，压力P是在饱和压力Ps至100MPa之间，即表示1区的计算需要预先明确饱和压力Ps的数值，而4区为一条曲线，其应用范围恰好是需要同时满足饱和压力Ps与饱和温度Ts的值，因此，在计算1区的热力参数前，需要先对4区进行分析，得出饱和压力Ps。
本实施例中所述饱和压力Ps根据所述蒸汽计算区间中饱和线区的验证公式计算：
其中：
A＝θ2+n1θ+n2
D＝n3θ2+n4θ+n5
C＝n6θ2+n7θ+n8
其中，n1-n10为饱和线区系数，优选参数值见下表1：
表1
| i | ni | i | ni |
| 1 | 0.11670521452767×104 | 6 | 0.14915108613530×102 |
| 2 | -0.72421316703206×106 | 7 | -0.48232657361591×104 |
| 3 | -0.17073846940092×102 | 8 | 0.40511340542057×106 |
| 4 | 0.12020824702470×105 | 9 | -0.23855557567849 |
| 5 | -0.32325550322333×107 | 10 | 0.65017534844798×103 |
Ts为饱和温度，可通过气液饱和状态下测得；
P*为压力设定值，T*为温度设定值，由于此处计算的是饱和线区的参数，因此，P*为饱和线区的压力设定值，优选为1MPa，T*为饱和线区的温度设定值，优选为1K。
经过以上计算得出饱和压力Ps，表示在同一饱和状态下，饱和温度Ts所对应的固定的饱和压力Ps。
手动输入压力P和温度T，如果其输入值在常规水区的应用范围中，即温度T在开氏温度273.15至623.15K之间，压力P是在上述计算出的饱和压力Ps至100MPa之间，即273.15K≤T≤623.15K，Ps≤P≤100MPa，则此次输入的条件满足常规水区的计算条件，应用常规水区的计算公式：
所述蒸汽计算区间中常规水区的吉布斯自由能g的计算如下：
其中，g(P,T)表示在输入的压力、温度条件下的吉布斯自由能，γ(π,τ)表示根据对比压力π与相反对比温度τ计算的吉布斯自由能g的无量纲形式，ni、Ji、Ii为常规水区系数；
τ＝T*/T
π＝P/P*
T为模拟输入的温度，P为模拟输入的压力，此时，压力设定值P*与温度设定值T*均为常规水区的设定值，即P*为常规水区的压力设定值，优选为16.53MPa，T*为常规水区的温度设定值，优选为1386K，R为气体常数，优选R＝0.461526kJK-1kg-1。
计算出常规水区的吉布斯自由能g后，对应能得到其无量纲形式γ，将γ代入以下计算公式，可得出常规水区非理想气体的吉布斯自由能无量纲形式γτ，所述γτ的验证计算如下：
其中，ni、Ji、Ii为对应区间的区间系数。
当然，还可以计算其他γ的衍生形式，如理想气体的吉布斯自由能无量纲形式γπ，公式如下：
最后，通过上述计算的中间量可以计算常规水区的热力参数，热力参数通常包括焓h、熵s、比热容、声速等，其中，焓h与熵s都可通过γ与γτ计算得到，比热容可通过γπ计算得到。
本实施例仅以焓h与熵s的计算为示例说明，其中，所述焓h的计算如下：
h(π,τ)/RT＝τγτ
其中，h(π,τ)表示在当前输入条件的对比压力π与相反对比温度τ状态下的焓，τ＝T*/T，π＝P/P*，T为模拟输入的温度，T*为温度设定值，P为模拟输入的压力，P*为压力设定值，R为气体常数，优选R＝0.461526kJK-1kg-1，γτ为非理想气体的吉布斯自由能无量纲形式；
所述熵s的计算如下：
s(π,τ)/R＝τγτ-γ
其中，s(π,τ)表示在当前输入条件的对比压力π与相反对比温度τ状态下的熵，τ＝T*/T，π＝P/P*，T为模拟输入的温度，T*为温度设定值，P为模拟输入的压力，P*为压力设定值，R为气体常数，优选R＝0.461526kJK-1kg-1，γ为所述吉布斯自由能g的无量纲形式，γτ为非理想气体的吉布斯自由能无量纲形式。
同样的，此处的压力设定值P*与温度设定值T*均为常规水区的设定值，即P*为常规水区的压力设定值，优选为16.53MPa，T*为常规水区的温度设定值，优选为1386K。
通过以上方法计算出模拟情况下的热力参数，这些热力参数经过实验验证与真实运行时的参数十分接近，精度保证在0.01％内，因此可以将这些近似真实运行状态的热力参数直接应用到热力设备的模拟及预测中，从而方便对项目执行前进行预算等操作，准确性很高，而无需真实运行后再进行补充。
根据上述方法，本发明实施例还提供了一种热力参数分析装置，参见图3，包括：饱和压力分析模块61、计算条件判断模块62、吉布斯自由能运算模块63以及热力参数分析模块64。
其中，所述饱和压力分析模块61用于获取模拟热力设备运行时的饱和压力；
所述计算条件判断模块62用于判断模拟输入的压力、温度是否满足蒸汽计算区间的计算条件；
所述吉布斯自由能运算模块63用于计算对应区间的吉布斯自由能；
所述热力参数分析模块64用于根据所述吉布斯自由能，分析对应区间的热力参数，以预测实际运行的热力设备状况。
参见图2，为本发明又一实施例提供的一种热力参数分析方法，包括：
步骤S10：获取模拟热力设备运行时的饱和压力Ps；
步骤S20：判断模拟输入的压力P和温度T是否满足蒸汽计算区间的计算条件；
若所述模拟输入的压力P和温度T满足蒸汽计算区间的计算条件，则进入步骤S30：计算对应区间的吉布斯自由能g；
步骤S40：根据所述吉布斯自由能g，分析对应区间的热力参数，以预测实际运行的热力设备状况；
步骤S50：将模拟运行的所述热力参数与实验运行的量测数据进行比对验证；
步骤S60：采用验证达标的热力参数预测热力设备运行数据。
本实施例在将模拟时的热力参数计算出后，还参照模拟的情况对热力设备进行了实际运行实验，并将实验运行的数据测出，得到量测数据，然后将量测数据与模拟运行计算得出的热力参数进行比对，如图7-10所示，可以看出模拟计算的值与量测数据十分接近，在不同温度下所展现出的线性数值几乎重合为一条曲线，精确度小于0.01％，因此可以认为本方法模拟计算的热力参数可以等效于实际运行的热力参数，因而可将这些验证达标的热力参数直接用于预测热力设备的运行情况，从而提前得出成本、营运预算等数据。
与实施例一相似，本实施例中采用常规水区的计算为例：
计算出饱和压力Ps后，判断输入的压力P和温度T是否符合常规水区的计算条件，即是否273.15K≤T≤623.15K，Ps≤P≤100MPa，是，则计算常规水区的热力参数，否则不对该输入的压力P和温度T进行常规水区的模拟计算。
所述饱和压力Ps根据饱和线区的验证公式计算：
其中：
A＝θ2+n1θ+n2
D＝n3θ2+n4θ+n5
C＝n6θ2+n7θ+n8
其中，n1-n10为饱和线区系数，优选参数值见表1，Ts为饱和温度，P*为饱和线区的压力设定值，优选为1MPa，T*为饱和线区的温度设定值，优选为1K。
所述热力参数包括热力设备在所述蒸汽计算区间中对应区间的焓h和熵s，本实施例中即为常规水区的焓h和熵s，所述焓h的计算如下：
h(π,τ)/RT＝τγτ
其中，h(π,τ)表示在当前输入条件的对比压力π与相反对比温度τ状态下的焓，τ＝T*/T，π＝P/P*，T为模拟输入的温度，T*为常规水区的温度设定值，优选为1386K，P为模拟输入的压力，P*为常规水区的压力设定值，优选为16.53MPa，R为气体常数，优选R＝0.461526kJK-1kg-1，γτ为非理想气体的吉布斯自由能无量纲形式；
所述γτ的验证计算如下：
其中，ni、Ji、Ii为对应区间的区间系数。
所述熵s的计算如下：
S(π,τ)/R＝τγτ-γ
其中，s(π,τ)表示在当前输入条件的对比压力π与相反对比温度τ状态下的熵，τ＝T*/T，π＝P/P*，T为模拟输入的温度，T*为常规水区的温度设定值，优选为1386K，P为模拟输入的压力，P*为常规水区的压力设定值，优选为16.53MPa，R为气体常数，优选R＝0.461526kJK-1kg-1，γ为所述吉布斯自由能g的无量纲形式，γτ为非理想气体的吉布斯自由能无量纲形式。
所述吉布斯自由能g的计算如下：
其中，g(P,T)表示在输入的压力、温度条件下的吉布斯自由能，γ(π,τ)表示根据对比压力π与相反对比温度τ计算的吉布斯自由能g的无量纲形式，ni、Ji、Ii为常规水区系数，τ＝T*/T，π＝P/P*，T*为常规水区的温度设定值，优选为1386K，P*为常规水区的压力设定值，优选为16.53MPa，R为气体常数，优选R＝0.461526kJK-1kg-1。
本实施例根据上述方法计算出：过热蒸汽焓值115.33127297182517kJ/kg，过热熵0.39229479241763343kJ/(K.kg)，将其代入模拟状态得出图7-10所示的模拟值曲线，可以看出，模拟值曲线与实验值曲线几乎重合，说明热力参数十分准确。
本实施例以图6所示的锅炉系统为例进行计算理论收益M，锅炉系统的工作原理为：
燃料输入锅炉内燃烧，产生大量的热量，加热管内的水，水变成水蒸汽后经过过热器，成为高温高压的过热蒸汽，高温高压的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机转动，热能转化成机械能，汽轮机和发电机相连，带动发电机发电，机械能转换成电能。在汽轮机做完工的低温低压蒸汽进入凝汽器冷凝成水，经过除氧器、抽气加热器、给水泵加温加压，进入锅炉，完成水循环。
则计算收益或营收时，需要根据用户的需求，提供一定质量的过热蒸汽量、再热蒸汽量，再结合大型凝气式发电系统拥有再热循环，计算锅炉内部有效利用热量，锅炉有效利用热量是锅炉输入热量与整个锅炉的效率的乘积，由此可以计算出输入锅炉的热量，进一步得出达到所需的一定质量的蒸汽量所需的燃料量，结合实际情况的燃料价格，可得整个系统运行的成本，结合图6所示的发电系统的效率，得到相应的营收。
理论收益M的的计算公式如下示例：
M＝Pe*p2-B*p1
其中，Pe为发电机输出功率，p2为电价，B为燃料单耗，p1为煤价。
Pe＝Q1*ηb*ηp*ηi*ηm*ηg
B＝Q1/(ηb*Qf)
Q1为锅炉有效利用热量，Qf为燃料带入热量，ηb为锅炉效率，ηp为管道效率，ηi为汽轮机效率，ηm为传动效率，ηg为发电机效率；
又有：
ηb＝1-q2-q3-q4-q5-q6
其中，q2为排烟热损失，此项损失不同的类型差异较大，需要应用公式根据实际条件计算而来，大约在4％--8％；q3为化学不完全燃烧热损失，固态排渣煤粉炉，q3为0，对于煤粉炉，q3为0.5％，q3的取值根据燃料类型，选取经验值；q4为固体不完全燃烧热损失，q4根据所选锅炉类型进行经验值得选取，对于燃气和燃油锅炉，q4为0，对于固体燃料，此项为0.5％--8％，对于燃气和燃油锅炉，此项为0；q5为散热损失，散热损失一般小于0.5％；q6为灰渣热物理损失排烟热损失，只有当燃料会分很高时，才考虑这个损失。
此外，还有：
Q1＝Dsh(i"sh-ifw)+Drh(i"rh-i′rh)
其中，Dsh为过热蒸汽流量，Drh为再热蒸汽流量；
i"sh为过热蒸汽焓，ifw为给水焓，i"rh为再热蒸汽出口焓，i'rh为再热蒸汽出入口焓，以上各类焓即为通过本发明实施例计算出的热力参数代入后得出的，因此将模拟计算出的准确参数直接代入其中，即可快速预测上述锅炉系统的理论收益M。
根据上述方法，本发明实施例还提供了一种热力参数分析装置，参见图4，包括：饱和压力分析模块61、计算条件判断模块62、吉布斯自由能运算模块63、热力参数分析模块64、比对验证模块65以及运行数据预测模块66。
其中，所述饱和压力分析模块61用于获取模拟热力设备运行时的饱和压力；
所述计算条件判断模块62用于判断模拟输入的压力、温度是否满足蒸汽计算区间的计算条件；
所述吉布斯自由能运算模块63用于计算对应区间的吉布斯自由能；
所述热力参数分析模块64用于根据所述吉布斯自由能，分析对应区间的热力参数，以预测实际运行的热力设备状况；
所述比对验证模块65用于将模拟运行的所述热力参数与实验运行的量测数据进行比对验证；
所述运行数据预测模块66用于采用验证达标的热力参数预测热力设备运行数据。
图11是本发明一实施例提供的终端设备7的示意图。如图11所示，该实施例的终端设备7包括处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72，例如热力参数分析程序。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个用于快速关联图形组态工具中图元的方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S10至S40，或图2所示的步骤S10至S60。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块61至64的功能，又或图4所示模块61至66的功能。
示例性的，所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中，并由所述处理器70执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序72在所述终端设备7中的执行过程。
所述终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备7可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图11仅仅是终端设备7的示例，并不构成对终端设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备7还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71可以是所述终端设备7的内部存储单元，例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述终端设备7的外部存储设备，例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括所述终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述终端设备7所需的其它程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。当然，上述各单元、模块也可以用包含有计算机程序的处理器来替代，以纯软件的形式完成各部分的工作
实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种热力参数分析方法，其特征在于，所述方法通过嵌入热力设备连接的互联网中的分析装置执行，所述方法包括：
获取模拟热力设备运行时的饱和压力；
判断模拟输入的压力和温度是否满足蒸汽计算区间的计算条件；
若所述模拟输入的压力和温度满足蒸汽计算区间的计算条件，则计算对应区间的吉布斯自由能；
根据所述吉布斯自由能，分析对应区间的热力参数；
将模拟运行的所述热力参数与实验运行的量测数据进行比对验证；
采用验证达标的热力参数预测实际运行的热力设备运行数据，所述热力设备运行数据包括热力设备的运行效率、成本、收益。
2.如权利要求1所述的的热力参数分析方法，其特征在于，所述热力参数包括热力设备在所述蒸汽计算区间中对应区间的焓和熵，其中，所述焓的计算如下：
h((π,τ)/RT＝τγτ
其中，h(π,τ)表示在当前输入条件的对比压力π与相反对比温度τ状态下的焓，τ＝T*/T，π＝P/P*，T为模拟输入的温度，T*为温度设定值，P为模拟输入的压力，P*为压力设定值，R为气体常数，γτ为非理想气体的吉布斯自由能无量纲形式；
所述熵的计算如下：
s(π,τ)/R＝τγτ-γ
其中，s(π,τ)表示在当前输入条件的对比压力π与相反对比温度τ状态下的熵，τ＝T*/T，π＝P/P*，T为模拟输入的温度，T*为温度设定值，P为模拟输入的压力，P*为压力设定值，R为气体常数，γ为所述吉布斯自由能g的无量纲形式，γτ为非理想气体的吉布斯自由能无量纲形式。
3.如权利要求2所述的热力参数分析方法，其特征在于，所述γτ的验证计算如下：
其中，ni、Ji、Ii为对应区间的区间系数。
4.如权利要求1所述的热力参数分析方法，其特征在于，所述蒸汽计算区间中常规水区的吉布斯自由能的计算如下：
其中，g(P,T)表示在输入的压力、温度条件下的吉布斯自由能，γ(π,τ)表示根据对比压力π与相反对比温度τ计算的吉布斯自由能g的无量纲形式，ni、Ji、Ii为常规水区系数，τ＝T*/T，π＝P/P*，T*为常规水区的温度设定值，273.15K≤T≤623.15K，Ps≤P≤100MPa，P*为常规水区的压力设定值，R为气体常数。
5.如权利要求4所述的热力参数分析方法，其特征在于，所述饱和压力根据所述蒸汽计算区间中饱和线区的验证公式计算：
其中：
A＝θ2+n1θ+n2
D＝n3θ2+n4θ+n5
C＝n6θ2+n7θ+n8
其中，n1-n10为饱和线区系数，Ts为饱和温度，T*为饱和线区的温度设定值。
6.一种热力参数分析装置，其特征在于，所述装置嵌入热力设备连接的互联网中，包括：
饱和压力分析模块，用于获取模拟热力设备运行时的饱和压力；
计算条件判断模块，用于判断模拟输入的压力和温度是否满足蒸汽计算区间的计算条件；
吉布斯自由能运算模块，用于计算对应区间的吉布斯自由能；
热力参数分析模块，用于根据所述吉布斯自由能，分析对应区间的热力参数；
比对验证模块，用于将模拟运行的所述热力参数与实验运行的量测数据进行比对验证；
运行数据预测模块，用于采用验证达标的热力参数预测实际运行的热力设备运行数据，所述热力设备运行数据包括热力设备的运行效率、成本、收益。
7.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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