一種汽輪機排汽焓的檢測方法
2023-05-21 08:44:01 2
專利名稱：一種汽輪機排汽焓的檢測方法
技術領域：
本發明涉及汽輪機熱力系統分析領域，尤其涉及汽輪機的排汽焓值測算技術。
背景技術：
汽輪機作為常規火電站中的關鍵設備，其熱力性能的優劣，不僅影響發電企業的經濟效益，而且直接影響全社會的能源消耗及環境狀況。因此，熱力發電企業需要定期進行汽輪機組熱力性能試驗，或者藉助先進的檢測技術和計算機技術在線監測機組的熱力性能，來了解和掌握汽輪機組各主要設備或部件的性能狀態，評估機組的熱力性能、經濟與安全指標。汽輪機組的熱經濟指標主要有汽耗率、熱耗率、相對內效率、循環熱效率、絕對電效率等。此外，為了評價和鑑定機組的安裝水平、調試質量、維護、技術改造，以及新技術的推廣應用，經常需要進行熱力試驗。無論是汽輪機組的熱力性能分析，還是試驗結果的計算、修正，都存在低壓缸排汽焓計算這一問題。汽輪機在運行過程中，工質膨脹到低壓缸末級或末幾級時可能會進入溼蒸汽區，而處於溼蒸汽區的蒸汽焓值不能夠有壓力和溫度查得，低壓缸的效率亦無法準確計算。因此，汽輪機排汽焓的計算一直是汽輪機熱力計算的難點之一。深入研究這一問題，有助於研究人員從理論上進一步了解汽輪機系統，同時能夠為現場運行試驗人員掌握通流部分的工作狀態，獲取準確的汽輪機熱力性能參數提供幫助，為汽輪機組的運行優化、性能試驗與技術革新等工作提供參考依據。目前，國內外涉及排汽焓計算的研究有很多，這些方法或計算過程複雜、所需測點過多；或依賴流量測量儀的精度，計算結果受排汽流量精度影響大；或計算結果精度不高。為了得到較為精確的計算結果，汽輪機排汽焓的計算方法應滿足以下幾點要求基本理論清晰，計算過程簡單，所需測點較少。本發明基於級內損失理論，提出了一種新的排汽焓值測算方法；與其他方法相比，該方法具有不需要了解結構參數、所需測點少、測量誤差對計算結果造成的影響較小、計算精度高、適用於在線測算等優點，便於現場實際應用。常用的排汽焓計算方法主要是通過級內詳細計算和整體熱平衡兩個方面來計算的。級內詳細計算方法需要知道級的結構參數。機組運行一段時間後，級的結構參數可能發生變化，此時若仍用設計結構數據，計算結果將會產生誤差。整體熱平衡計算方法所需要的測點可能較多。大型汽輪機組回熱系統中最後兩個低壓加熱器通常位於凝汽器內，它們之間的凝結水管道通常沒有溫度測點；實際機組循環水管道直徑比較大，測量其參數時需要一段足夠長的直管段，但現場往往不能滿足此要求，測量誤差較大。這些使得系統熱平衡計算結果精度不夠。
發明內容
技術問題本發明的目的在於提供一種測算模型簡單、計算精度高、測量成本低的汽輪機排汽焓值測算方法。技術方案本發明的汽輪機排汽焓的檢測方法，包括以下步驟I)分別在至少四種不同功率運行工況下測算得到汽輪機的低壓缸的理想焓降Aht及低壓缸噴嘴損失、動葉損失、葉高損失、扇形損失、葉輪摩擦損失、漏汽損失之和佔低壓缸理想焓降的百分比b，得到各自工況下的A ht和b，所述測算A ht值和b值的方法如下11)利用溫度壓力測量儀表測量得到汽輪機低壓缸進口工質壓力P。和低壓缸進口工質溫度h，根據Ptl和h，通過國際公式化委員會(IFC)提出的IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型計算低壓缸進口工質洽h0和低壓缸進口工質熵Stl ；利用壓力測量儀表測量得到汽輪機低壓缸排汽壓力pc，根據IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型，通過S。和P。計算工質自低壓缸進口等熵膨脹的理想排汽焓het ;將h0減去het，得到低壓缸的理想焓降A ht ；根據IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型，通過P。計算排汽壓力下的飽和蒸汽焓hg和排汽壓力下的飽和水焓Ii1 ；根據設計數據查得汽輪機排汽流量G。和排汽焓hcu ；根據IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型,通過heu和p。計算排汽比容V ；利用汽輪機的排汽損失-排汽容積流量圖，根據G。和V查得排汽損失A hex ;將設計排汽洽hcu減去排汽損失A hex,得到未考慮排汽損失時的排汽j含hce ；根據IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型，通過hee和p。計算得到未考慮排汽損失時的排汽熵Sce ；12)根據Psq1通過IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型，計算得到本次迭代I中的工質進入溼蒸汽區時的飽和蒸汽焓值h^，然後代入公式
權利要求
1.一種汽輪機排汽焓的檢測方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟 1)分別在至少四種不同功率運行工況下測算得到汽輪機的低壓缸的理想焓降Aht及低壓缸噴嘴損失、動葉損失、葉高損失、扇形損失、葉輪摩擦損失、漏汽損失之和佔低壓缸理想焓降的百分比b，得到各自工況下的Aht和b，所述測算Aht值和b值的方法如下 11)利用溫度壓力測量儀表測量得到汽輪機低壓缸進口工質壓力Ptl和低壓缸進口工質溫度h，根據Ptl和h，通過IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型計算低壓缸進口工質焓h0和低壓缸進口工質熵S。； 利用壓力測量儀表測量得到汽輪機低壓缸排汽壓力P。， 根據IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型，通過Stl和P。計算工質自低壓缸進口等熵膨脹的理想排汽焓het ;將h減去het，得到低壓缸的理想焓降Aht ； 根據IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型，通過P。計算排汽壓力下的飽和蒸汽焓hg和排汽壓力下的飽和水焓Ii1 ； 根據設計數據查得汽輪機排汽流量G。和排汽焓； 根據IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型，通過heu和p。計算排汽比容V ； 利用汽輪機的排汽損失-排汽容積流量圖，根據G。和V查得排汽損失A hex ;將設計排汽洽hcu減去排汽損失A hex,得到未考慮排汽損失時的排汽j含hce ； 根據IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型，通過hee和p。計算得到未考慮排汽損失時的排汽熵Sce ； 12)根據Psq1通過IFC-67工業用水和水蒸汽熱力性質模型，計算得到本次迭代I中的工質進入溼蒸汽區時的飽和蒸汽焓值h^，然後代入公式
全文摘要
本發明公開了一種汽輪機排汽焓的檢測方法，首先利用設計數據或實驗測量數據測算得到某個特定參數在變工況時的變化規律，然後計算得到上述特定參數在某一工況下的數值，並利用測量儀表測得該工況下低壓缸的部分熱力數據，再基於級內損失理論做出合理假設，得到測算汽輪機排汽焓的數值模型，最後將上述特定參數的數值和熱力數據代入排汽焓測算模型，即可計算得到該工況下汽輪機的排汽焓值。本發明的方法以級內損失理論為基礎，將汽輪機級內各類損失劃分為與容積流量相關的排汽損失、與溼度相關的溼汽損失和與理想焓降相關的其他損失，計算過程簡單清晰、精度高；無需知道低壓缸具體結構參數，所需測點少，測量誤差對計算結果造成的影響較小。
文檔編號G01K17/06GK102749156SQ20121024509
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者周克毅, 張贇, 楊濤, 石永鋒, 胥建群 申請人:東南大學