專利名稱：一種汽輪機(jī)排汽焓的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)分析領(lǐng)域，尤其涉及汽輪機(jī)的排汽焓值測算技術(shù)。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)作為常規(guī)火電站中的關(guān)鍵設(shè)備，其熱力性能的優(yōu)劣，不僅影響發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而且直接影響全社會的能源消耗及環(huán)境狀況。因此，熱力發(fā)電企業(yè)需要定期進(jìn)行汽輪機(jī)組熱力性能試驗，或者借助先進(jìn)的檢測技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)在線監(jiān)測機(jī)組的熱力性能，來了解和掌握汽輪機(jī)組各主要設(shè)備或部件的性能狀態(tài)，評估機(jī)組的熱力性能、經(jīng)濟(jì)與安全指標(biāo)。汽輪機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要有汽耗率、熱耗率、相對內(nèi)效率、循環(huán)熱效率、絕對電效率等。此外，為了評價和鑒定機(jī)組的安裝水平、調(diào)試質(zhì)量、維護(hù)、技術(shù)改造，以及新技術(shù)的推廣應(yīng)用，經(jīng)常需要進(jìn)行熱力試驗。無論是汽輪機(jī)組的熱力性能分析，還是試驗結(jié)果的計算、修正，都存在低壓缸排汽焓計算這一問題。汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中，工質(zhì)膨脹到低壓缸末級或末幾級時可能會進(jìn)入濕蒸汽區(qū)，而處于濕蒸汽區(qū)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(zhǔn)確計算。因此，汽輪機(jī)排汽焓的計算一直是汽輪機(jī)熱力計算的難點之一。深入研究這一問題，有助于研究人員從理論上進(jìn)一步了解汽輪機(jī)系統(tǒng)，同時能夠為現(xiàn)場運(yùn)行試驗人員掌握通流部分的工作狀態(tài)，獲取準(zhǔn)確的汽輪機(jī)熱力性能參數(shù)提供幫助，為汽輪機(jī)組的運(yùn)行優(yōu)化、性能試驗與技術(shù)革新等工作提供參考依據(jù)。目前，國內(nèi)外涉及排汽焓計算的研究有很多，這些方法或計算過程復(fù)雜、所需測點過多；或依賴流量測量儀的精度，計算結(jié)果受排汽流量精度影響大；或計算結(jié)果精度不高。為了得到較為精確的計算結(jié)果，汽輪機(jī)排汽焓的計算方法應(yīng)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(fā)明基于級內(nèi)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(jié)構(gòu)參數(shù)、所需測點少、測量誤差對計算結(jié)果造成的影響較小、計算精度高、適用于在線測算等優(yōu)點，便于現(xiàn)場實際應(yīng)用。常用的排汽焓計算方法主要是通過級內(nèi)詳細(xì)計算和整體熱平衡兩個方面來計算的。級內(nèi)詳細(xì)計算方法需要知道級的結(jié)構(gòu)參數(shù)。機(jī)組運(yùn)行一段時間后，級的結(jié)構(gòu)參數(shù)可能發(fā)生變化，此時若仍用設(shè)計結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，計算結(jié)果將會產(chǎn)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(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)中最后兩個低壓加熱器通常位于凝汽器內(nèi)，它們之間的凝結(jié)水管道通常沒有溫度測點；實際機(jī)組循環(huán)水管道直徑比較大，測量其參數(shù)時需要一段足夠長的直管段，但現(xiàn)場往往不能滿足此要求，測量誤差較大。這些使得系統(tǒng)熱平衡計算結(jié)果精度不夠。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種測算模型簡單、計算精度高、測量成本低的汽輪機(jī)排汽焓值測算方法。技術(shù)方案本發(fā)明的汽輪機(jī)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(yùn)行工況下測算得到汽輪機(jī)的低壓缸的理想焓降A(chǔ)ht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、漏汽損失之和占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(jī)低壓缸進(jìn)口工質(zhì)壓力P。和低壓缸進(jìn)口工質(zhì)溫度h，根據(jù)Ptl和h，通過國際公式化委員會(IFC)提出的IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計算低壓缸進(jìn)口工質(zhì)洽h0和低壓缸進(jìn)口工質(zhì)熵Stl ；利用壓力測量儀表測量得到汽輪機(jī)低壓缸排汽壓力pc，根據(jù)IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，通過S。和P。計算工質(zhì)自低壓缸進(jìn)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(chǔ) ht ；根據(jù)IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)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(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)查得汽輪機(jī)排汽流量G。和排汽焓hcu ；根據(jù)IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型,通過heu和p。計算排汽比容V ；利用汽輪機(jī)的排汽損失-排汽容積流量圖，根據(jù)G。和V查得排汽損失A hex ;將設(shè)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(jù)IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)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(jù)Psq1通過IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計算得到本次迭代I中的工質(zhì)進(jìn)入濕蒸汽區(qū)時的飽和蒸汽焓值h^，然后代入公式
權(quán)利要求
1.一種汽輪機(jī)排汽焓的檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 1)分別在至少四種不同功率運(yùn)行工況下測算得到汽輪機(jī)的低壓缸的理想焓降A(chǔ)ht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、漏汽損失之和占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(jī)低壓缸進(jìn)口工質(zhì)壓力Ptl和低壓缸進(jìn)口工質(zhì)溫度h，根據(jù)Ptl和h，通過IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計算低壓缸進(jìn)口工質(zhì)焓h0和低壓缸進(jìn)口工質(zhì)熵S。； 利用壓力測量儀表測量得到汽輪機(jī)低壓缸排汽壓力P。， 根據(jù)IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，通過Stl和P。計算工質(zhì)自低壓缸進(jìn)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A(chǔ)ht ； 根據(jù)IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)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(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)查得汽輪機(jī)排汽流量G。和排汽焓； 根據(jù)IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，通過heu和p。計算排汽比容V ； 利用汽輪機(jī)的排汽損失-排汽容積流量圖，根據(jù)G。和V查得排汽損失A hex ;將設(shè)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(jù)IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)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(jù)Psq1通過IFC-67工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計算得到本次迭代I中的工質(zhì)進(jìn)入濕蒸汽區(qū)時的飽和蒸汽焓值h^，然后代入公式
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽輪機(jī)排汽焓的檢測方法，首先利用設(shè)計數(shù)據(jù)或?qū)嶒灉y量數(shù)據(jù)測算得到某個特定參數(shù)在變工況時的變化規(guī)律，然后計算得到上述特定參數(shù)在某一工況下的數(shù)值，并利用測量儀表測得該工況下低壓缸的部分熱力數(shù)據(jù)，再基于級內(nèi)損失理論做出合理假設(shè)，得到測算汽輪機(jī)排汽焓的數(shù)值模型，最后將上述特定參數(shù)的數(shù)值和熱力數(shù)據(jù)代入排汽焓測算模型，即可計算得到該工況下汽輪機(jī)的排汽焓值。本發(fā)明的方法以級內(nèi)損失理論為基礎(chǔ)，將汽輪機(jī)級內(nèi)各類損失劃分為與容積流量相關(guān)的排汽損失、與濕度相關(guān)的濕汽損失和與理想焓降相關(guān)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(jié)構(gòu)參數(shù)，所需測點少，測量誤差對計算結(jié)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(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者周克毅, 張赟, 楊濤, 石永鋒, 胥建群 申請人:東南大學(xué)