一種獲取火電機(jī)組低壓缸在濕蒸汽環(huán)境中的效率的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提出一種獲取火電機(jī)組低壓缸在濕蒸汽環(huán)境中的效率的方法，包括步驟：進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到第一排氣總熱量；獲取低壓缸飽和參數(shù)和低壓缸第一參數(shù)；進(jìn)行內(nèi)部迭代過程，得到低壓缸第二參數(shù)；進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到第二排氣總熱量；重復(fù)內(nèi)部迭代過程；若滿足收斂條件，且當(dāng)前背壓小于臨界背壓，則獲取低壓缸在濕蒸汽條件下的效率；若不滿足收斂條件，則返回內(nèi)部迭代過程；若當(dāng)前背壓大于臨界背壓，則以臨界背壓代替當(dāng)前背壓，返回獲取在當(dāng)前背壓下的低壓缸飽和參數(shù)的步驟；當(dāng)?shù)蛪焊自跐裾羝麠l件下的效率低于預(yù)設(shè)的效率值時(shí)，發(fā)出報(bào)警。可以快速、準(zhǔn)確地獲取到火電機(jī)組低壓缸在濕蒸汽環(huán)境下的效率，提高系統(tǒng)安全性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及火力發(fā)電能效獲取領(lǐng)域，特別是涉及ー種獲取火電機(jī)組低壓缸在濕蒸汽環(huán)境中的效率的方法。
技術(shù)介紹
在大型火電機(jī)組在線性能計(jì)算中，低壓缸抽汽、排汽參數(shù)的計(jì)算一直是比較棘手段問題，原因是目前尚不具備在線測(cè)量濕蒸汽濕度的計(jì)算。當(dāng)最末幾級(jí)抽汽處于濕蒸汽區(qū)時(shí)，其壓カ和溫度不再是獨(dú)立參數(shù)，因此在實(shí)時(shí)熱平衡計(jì)算中，其焓值也不能由蒸汽圖實(shí)時(shí)查得。相應(yīng)地，低壓缸效率的計(jì)算也不能采用常規(guī)算法。為了避免這ー問題，常在低壓缸的性能計(jì)算中采用ー種近似算法，計(jì)算到最后ー個(gè)過熱抽汽點(diǎn)為止。這樣并不能正確反映低壓缸的運(yùn)行狀況，且在エ況變動(dòng)較大、汽輪機(jī)低壓缸濕蒸汽區(qū)擴(kuò)大時(shí)，計(jì)算精度就更難保證，這對(duì)大型火電廠的自身管理和考核都是相當(dāng)不利的。另外，電站機(jī)組在線性能計(jì)算都要求具有很高的實(shí)時(shí)性，這就要求整個(gè)計(jì)算周期要小于數(shù)據(jù)采集周期，以避免出現(xiàn)計(jì)算的滯后。而低壓缸抽汽排汽參數(shù)在線計(jì)算一般需要多次迭代，這就需要在不延長(zhǎng)數(shù)據(jù)采集周期的前提下盡量減少迭代次數(shù)。目前，理論上計(jì)算汽輪機(jī)排汽焓主要有以下幾種方法能量平衡法將汽輪機(jī)及回?zé)嵯到y(tǒng)看作一個(gè)封閉的熱カ單元，利用熱平衡方程、物質(zhì)平衡方程和汽輪機(jī)功率方程，根據(jù)單元能量守恒原則計(jì)算排汽焓。其優(yōu)點(diǎn)是理論上可以精確計(jì)算汽輪機(jī)排汽焓；缺點(diǎn)是很難全面考慮單元的能量進(jìn)出。因此，目前很少使用。曲線外推法根據(jù)汽輪機(jī)在過熱蒸汽區(qū)入口蒸汽狀態(tài)點(diǎn)和抽汽狀態(tài)點(diǎn)做熱カ過程線，并平滑外推到濕蒸汽區(qū)，由此確定排汽焓。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，易于計(jì)算機(jī)在線計(jì)算；缺點(diǎn)是精度不夠。尤其是在汽輪機(jī)低負(fù)荷時(shí)，濕蒸汽區(qū)擴(kuò)大，抽汽狀態(tài)不可測(cè)點(diǎn)增加，擬合點(diǎn)數(shù)較少，精度難以保證。曲線迭代法方法類似于曲線外推法，只是增加收斂條件，迭代計(jì)算。精度較高，但受收斂條件的限制，迭代次數(shù)會(huì)影響熱經(jīng)濟(jì)性在線計(jì)算的時(shí)間周期。綜上，由于目前不能快速、準(zhǔn)確計(jì)算火電機(jī)組低壓缸在濕蒸汽環(huán)境下的排汽焓，因此，不能快速準(zhǔn)確獲取到火電機(jī)組低壓缸在濕蒸汽環(huán)境下的的效率，不能保證系統(tǒng)的安全性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于提出，可以快速、準(zhǔn)確地獲取到火電機(jī)組低壓缸在濕蒸汽環(huán)境下的效率，提高系統(tǒng)安全性。為達(dá)到上述目的，采用的技術(shù)方案是，包括步驟根據(jù)預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣流量和預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣焓，進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到第一排氣總熱量；獲取在當(dāng)前背壓下的低壓缸飽和參數(shù)以及獲取低壓缸第一參數(shù)；根據(jù)所述低壓缸第一參數(shù)、所述低壓缸飽和參數(shù)、預(yù)設(shè)的低壓缸第二抽氣焓以及所述第一排氣總熱量，進(jìn)行內(nèi)部迭代過程，得到低壓缸第二參數(shù)；根據(jù)所述低壓缸第二參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到第二排氣總熱量；根據(jù)所述低壓缸第一參數(shù)、所述低壓缸飽和參數(shù)、所述預(yù)設(shè)的低壓缸第二抽氣焓以及所述第二排氣總熱量，重復(fù)所述內(nèi)部迭代過程；若當(dāng)前內(nèi)部迭代過程得到的低壓缸第二參數(shù)滿足收斂條件，且所述當(dāng)前背壓小于 臨界背壓，則根據(jù)當(dāng)前的低壓缸第二參數(shù)獲取低壓缸在濕蒸汽條件下的效率；若當(dāng)前內(nèi)部迭代過程得到的低壓缸第二參數(shù)不滿足收斂條件，則返回所述根據(jù)所述低壓缸第二參數(shù)、所述低壓缸飽和參數(shù)、所述預(yù)設(shè)的低壓缸第二抽氣焓以及所述第二排氣總熱量，重復(fù)所述內(nèi)部迭代過程的步驟；若所述當(dāng)前背壓大于所述臨界背壓，則以所述臨界背壓代替所述當(dāng)前背壓，返回所述獲取在當(dāng)前背壓下的低壓缸飽和參數(shù)的步驟；當(dāng)所述低壓缸在濕蒸汽條件下的效率低于預(yù)設(shè)的效率值吋，發(fā)出報(bào)警。本專利技術(shù)通過ー組假設(shè)的低壓缸抽氣流量和低壓缸抽氣焓，進(jìn)行初次的質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到一個(gè)初始的低壓缸排氣總量；依據(jù)該初始的低壓缸排汽總量進(jìn)行內(nèi)部迭代計(jì)算獲取低壓缸在濕蒸汽環(huán)境下的低壓缸第二參數(shù)；利用低壓缸第二參數(shù)再進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到另ー個(gè)低壓缸排氣總量；然后再進(jìn)行內(nèi)部迭代過程，以此重復(fù)；每次內(nèi)部迭代之后，比較相鄰2次內(nèi)部迭代時(shí)對(duì)應(yīng)低壓缸第二參數(shù)的差值，當(dāng)該差值滿足收斂條件，并且滿足低壓缸背壓條件，則利用最近一次內(nèi)部迭代得到低壓缸第二參數(shù)，獲取低壓缸在濕蒸汽環(huán)境下的效率，可以快速、準(zhǔn)確地獲取到火電機(jī)組低壓缸在濕蒸汽環(huán)境下的效率，并在該效率值低于預(yù)設(shè)的效率值時(shí)，發(fā)出報(bào)警；使得系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，可以第一時(shí)間做出反應(yīng)，提高系統(tǒng)安全性。附圖說明圖I為本專利技術(shù)方法的一個(gè)實(shí)施例流程圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。本專利技術(shù)提出，請(qǐng)參見圖1，包括步驟S101、根據(jù)預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣流量和預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣焓，進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到第一排氣總熱量；S102、獲取在當(dāng)前背壓下的低壓缸飽和參數(shù)以及獲取低壓缸第一參數(shù)；S103、根據(jù)低壓缸第一參數(shù)、低壓缸飽和參數(shù)、預(yù)設(shè)的低壓缸第二抽氣焓以及第一排氣總熱量，進(jìn)行內(nèi)部迭代過程，得到低壓缸第二參數(shù)；S104、根據(jù)低壓缸第二參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到第二排氣總熱量；S105、根據(jù)低壓缸第一參數(shù)、低壓缸飽和參數(shù)、預(yù)設(shè)的低壓缸第二抽氣焓以及第ニ排氣總熱量，重復(fù)內(nèi)部迭代過程；S106、若當(dāng)前內(nèi)部迭代過程得到的低壓缸第二參數(shù)不滿足收斂條件，則返回步驟S105 ；S107、若當(dāng)前背壓大于臨界背壓，則以臨界背壓代替當(dāng)前背壓，返回步驟S102 ；S108、若當(dāng)前內(nèi)部迭代過程得到的低壓缸第二參數(shù)滿足收斂條件，且當(dāng)前背壓小于臨界背壓，則根據(jù)當(dāng)前的低壓缸第二參數(shù)獲取低壓缸在濕蒸汽條件下的效率；S109、當(dāng)?shù)蛪焊自跐裾羝麠l件下的效率低于預(yù)設(shè)的效率值時(shí)，發(fā)出報(bào)警。更為具體的，將從以下幾個(gè)部分對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行說明一、根據(jù)預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣流量和預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣焓，進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到第一排氣總熱量；質(zhì)量能量平衡計(jì)算的大致過程如下包括如下公式Wetflag = if (Thtrx<SATPG (I, Phtrx), "wet", "dry")(1-1)式中，Phtrx、Thtrx分別表示抽汽壓力和溫度；SATPG函數(shù)求出該壓カ下飽和蒸汽的溫度；Wetflag就動(dòng)態(tài)地標(biāo)識(shí)了抽汽的狀態(tài)。Qhtrx=if (Wetflag = "wet", Dhtr AHhtr, 0)(1-2)式中低壓缸濕蒸汽在加熱器中的放熱量Qhta ;Dhta為加熱器給水流量；A Hhtt為加熱器給水進(jìn)出口焓差。式子(1-1)、(1-2)是編程中的某一部分；Dmlpout=Dlpin-Ddry- E fi(1-3)式中低壓缸濕抽汽與排汽流量之和Dmlpwt ；Dlpin為低壓缸入口流量；Dd,y為過熱抽汽流量A為漏汽量。Qipout=Qipin- S Qhtrx-Wlp(ト4)式中低壓缸排汽熱量Qlptjut ;Qlpin為低壓缸進(jìn)汽總熱量；E Qhtni為低壓缸抽汽總熱量;Wpl為低壓缸軸功；其中，Wlp= Ng+ ANm+ AN6-Whp-Wip(1-5)式中低壓缸軸功Wlp ；Ng為汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)出力；ANm、ANe分別為機(jī)械損失和電氣損失;WHP、Wip分別為高壓缸和中壓缸的軸功且計(jì)算公式類似，可統(tǒng)ー表示為W=Qin- E Qhtrx- E Qp-Qout(1-6)式中Qin為入口總熱量；Qtjut為出口熱量；E Qhta為高壓缸和中壓缸抽汽熱量；E Qf為漏汽總熱量。其中，低壓缸排汽總能量的計(jì)算要用到濕抽汽的焓和流量，這兩個(gè)數(shù)據(jù)不能在線測(cè)量，而其余數(shù)據(jù)均為已知參數(shù)、設(shè)計(jì)參數(shù)或在線測(cè)量值。低壓缸抽汽參數(shù)(流量、焓)，即是，預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣流量和預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣焓。由式(1-1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種獲取火電機(jī)組低壓缸在濕蒸汽環(huán)境中的效率的方法，其特征在于，包括步驟：根據(jù)預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣流量和預(yù)設(shè)的低壓缸第一抽氣焓，進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到第一排氣總熱量；獲取在當(dāng)前背壓下的低壓缸飽和參數(shù)以及獲取低壓缸第一參數(shù)；根據(jù)所述低壓缸第一參數(shù)、所述低壓缸飽和參數(shù)、預(yù)設(shè)的低壓缸第二抽氣焓以及所述第一排氣總熱量，進(jìn)行內(nèi)部迭代過程，得到低壓缸第二參數(shù)；根據(jù)所述低壓缸第二參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量能量平衡計(jì)算，得到第二排氣總熱量；根據(jù)所述低壓缸第一參數(shù)、所述低壓缸飽和參數(shù)、所述預(yù)設(shè)的低壓缸第二抽氣焓以及所述第二排氣總熱量，重復(fù)所述內(nèi)部迭代過程；若當(dāng)前內(nèi)部迭代過程得到的低壓缸第二參數(shù)滿足收斂條件，且所述當(dāng)前背壓小于臨界背壓，則根據(jù)當(dāng)前的低壓缸第二參數(shù)獲取低壓缸在濕蒸汽條件下的效率；若當(dāng)前內(nèi)部迭代過程得到的低壓缸第二參數(shù)不滿足收斂條件，則返回所述根據(jù)所述低壓缸第二參數(shù)、所述低壓缸飽和參數(shù)、所述預(yù)設(shè)的低壓缸第二抽氣焓以及所述第二排氣總熱量，重復(fù)所述內(nèi)部迭代過程的步驟；若所述當(dāng)前背壓大于所述臨界背壓，則以所述臨界背壓代替所述當(dāng)前背壓，返回所述獲取在當(dāng)前背壓下的低壓缸飽和參數(shù)的步驟；當(dāng)所述低壓缸在濕蒸汽條件下的效率低于預(yù)設(shè)的效率值時(shí)，發(fā)出報(bào)警。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張曦，陳世和，羅嘉，龐志強(qiáng)，孫立明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院，北京同方電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：