饱和蒸汽发电机组汽轮机排汽焓软测量方法

技术领域

本发明涉及工业节能领域，尤其涉及一种饱和蒸汽发电机组汽轮机排汽焓软测量方法。

背景技术

在冶金、化工、水泥等工业领域中，存在大量的饱和蒸汽资源，这些饱和蒸汽大多数是通过余热锅炉或者汽化冷却装置对工艺生产中的余热资源进行回收得到。近年来，随着饱和蒸汽汽轮机制造技术的发展与进步，饱和蒸汽发电机组在各工厂得到逐步推广和应用。另外，近几年国内几大汽轮机厂家相继掌握了饱和蒸汽汽轮机的制造能力，更进一步促进了饱和蒸汽汽轮机在工业中的广泛应用。

饱和蒸汽汽轮机与常规电站汽轮机相比，在系统设计上具有一些不同的特征，如：饱和蒸汽轮机一般在汽轮机主汽门前设置汽水分离器；由于蒸汽在汽轮机膨胀过程中产生的水分多，因此汽轮机叶片一般采用硬质合金材料、汽轮机设计时考虑水滴脱除措施等；此外，由常规发电系统一般采用抽汽回热系统，而在饱和蒸汽系统中，由于饱和蒸汽一般是通过余热锅炉回收得到，如果设计汽轮机抽汽回热系统，则不仅增加了汽轮机本体的复杂程度，还会增加余热锅炉的排烟温度，降低余热锅炉余热回收率，因此饱和蒸汽汽轮机往往不设回热加热系统。

汽轮机排汽焓是凝汽式机组在运行过程中的重要参数，其大小会影响汽轮机尤其是末级及末级组的运行效率，进而影响整个机组的效率。然而，由于汽轮机排汽处于湿蒸汽区域(对于饱和蒸汽汽轮机更是如此)，导致排汽焓无法直接利用测量仪表获得，从而导致汽轮机的在线性能分析无法实现。目前，相关学者对于汽轮机排汽焓的研究主要针对大型火力发电机组，对于饱和蒸汽汽轮机排汽焓的获取方法的研究还未见报道。由于饱和蒸汽汽轮机与大型火力发电机组的热力系统具有很大差异，其相关方法无法应用于饱和蒸汽汽轮机组。

因此，构建一种饱和蒸汽发电机组汽轮机排汽焓软测量方法，通过其他参数间接获取饱和蒸汽汽轮机的排汽焓，克服其不具备直接测量的困难，为汽轮机热力系统的安全与稳定运行提供依据，具有重要的实用意义。

发明内容

针对上述问题，本发明以饱和蒸汽发电机组为研究对象，提供一种饱和蒸汽发电机组汽轮机排汽焓软测量方法。

为达到上述目的，本发明饱和蒸汽发电机组汽轮机排汽焓软测量方法，所述的方法为利用汽轮机的实测数据计算汽轮机排汽焓。

进一步的，所述的实测数据包括：发电机输出功率、汽轮机进汽量、汽轮机进汽压力或温度、凝汽器背压、凝汽器出口凝结水流量、凝汽器补水流量、凝汽器补水温度、轴封加热器进汽压力、轴封加热器进汽温度、轴封加热器进口凝结水温度、轴封加热器出口凝结水温度、轴封加热器疏水温度、疏水膨胀箱进凝汽器的疏水温度、疏水膨胀箱进凝汽器的蒸汽温度、汽水分离器的疏水温度。

进一步的，所述的计算的步骤包括：

3.1计算

其中，G

3.2计算

G

其中，G

3.3计算疏水膨胀箱进凝汽器的疏水量G

其中，G

3.4计算疏水膨胀箱进凝汽器的蒸汽量G

G

其中，G

3.5计算

Q

其中，Q

3.6计算汽轮机排汽总热量Q

Q

其中，Q

3.7计算汽轮机排汽焓h

其中，h

进一步的，所述的汽轮机内功率N

其中，N

进一步的，所述的汽水分离器的疏水量G

G

其中，G

进一步的，所述的汽轮机本体疏水量G

G

其中，G

进一步的，所述的轴封加热器凝结水焓升Δh

其中，Δh

进一步的，所述的疏水膨胀箱进凝汽器的疏水焓h

疏水膨胀箱进凝汽器的蒸汽焓h

汽水分离器的疏水焓h

汽轮机进汽焓h

轴封加热器出口凝结水焓h

轴封加热器进汽焓h

轴封加热器疏水焓h

凝汽器补水焓h

凝汽器热井内的凝结水焓h

进一步的，所述的，所述的凝结水在进口温度t

进一步的，所述的，所述的汽轮机的机械效率η

本发明用于饱和蒸汽发电机组汽轮机排汽焓的软测量，通过汽轮机运行数据间接获取饱和蒸汽汽轮机的排汽焓，解决了现有技术无法获取饱和蒸汽汽轮机排汽焓的难题，结果可为汽轮机热力系统的安全与可靠运行提供依据，具有重要的实用意义。

具体实施方式

本发明的饱和蒸汽发电机组汽轮机排汽焓软测量方法，旨在利用汽轮机的实测数据计算汽轮机排汽焓。所述的实测数据包括：发电机输出功率、汽轮机进汽量、汽轮机进汽压力或温度、凝汽器背压、凝汽器出口凝结水流量、凝汽器补水流量、凝汽器补水温度、轴封加热器进汽压力、轴封加热器进汽温度、轴封加热器进口凝结水温度、轴封加热器出口凝结水温度、轴封加热器疏水温度、疏水膨胀箱进凝汽器的疏水温度、疏水膨胀箱进凝汽器的蒸汽温度、汽水分离器的疏水温度。

下面利用具体实施例进一步的说明

实施例1

1、获取汽轮机的实测数据，包括：发电机输出功率、汽轮机进汽量、汽轮机进汽压力或温度、凝汽器背压、凝汽器出口凝结水流量、凝汽器补水流量、凝汽器补水温度、轴封加热器进汽压力、轴封加热器进汽温度、轴封加热器进口凝结水温度、轴封加热器出口凝结水温度、轴封加热器疏水温度、疏水膨胀箱进凝汽器的疏水温度、疏水膨胀箱进凝汽器的蒸汽温度、汽水分离器的疏水温度。

2、根据步骤1获得的有效数据，计算得到汽轮机排汽焓，具体包括以下步骤：

3.1进行基础计算，包括如下几部分：

1)计算汽轮机内功率N

其中，N

2)计算汽水分离器的疏水量G

G

其中，G

3)计算汽轮机本体疏水量G

G

其中，G

4)计算轴封加热器凝结水焓升Δh

其中，Δh

5)计算各种焓值，包括：疏水膨胀箱进凝汽器的疏水焓h

3.2计算

其中，G

3.3计算

G

其中，G

3.4计算疏水膨胀箱进凝汽器的疏水量G

其中，G

3.5计算疏水膨胀箱进凝汽器的蒸汽量G

G

其中，G

3.6计算

Q

其中，Q

3.7计算汽轮机排汽总热量Q

Q

其中，Q

3.8计算汽轮机排汽焓h

其中，h

实施例2

1、获取汽轮机的实测数据，包括：发电机输出功率、汽轮机进汽量、汽轮机进汽压力或温度、凝汽器背压、凝汽器出口凝结水流量、凝汽器补水流量、凝汽器补水温度、轴封加热器进汽压力、轴封加热器进汽温度、轴封加热器进口凝结水温度、轴封加热器出口凝结水温度、轴封加热器疏水温度、疏水膨胀箱进凝汽器的疏水温度、疏水膨胀箱进凝汽器的蒸汽温度、汽水分离器的疏水温度。

2、根据步骤1获得的有效数据，计算得到汽轮机排汽焓，具体包括以下步骤：

3.1进行基础计算，包括如下几部分：

1)计算汽轮机内功率N

其中，N

2)计算汽水分离器的疏水量G

G

其中，G

3)计算汽轮机本体疏水量G

G

其中，G

4)计算轴封加热器凝结水焓升Δh

其中，Δh

5)计算各种焓值，包括：疏水膨胀箱进凝汽器的疏水焓h

3.2计算

其中，G

3.3计算

G

其中，G

3.4计算疏水膨胀箱进凝汽器的疏水量G

其中，G

3.5计算疏水膨胀箱进凝汽器的蒸汽量G

G

其中，G

3.6计算

Q

其中，Q

3.7计算汽轮机排汽总热量Q

Q

其中，Q

3.8计算汽轮机排汽焓h

其中，h

本发明用于饱和蒸汽发电机组汽轮机排汽焓的软测量，通过汽轮机运行数据间接获取饱和蒸汽汽轮机的排汽焓，解决了现有技术无法获取饱和蒸汽汽轮机排汽焓的难题，结果可为汽轮机热力系统的安全与可靠运行提供依据，具有重要的实用意义。