专利名称：一种汽轮机排汽焓的检测方法
技术领域：
本发明涉及汽轮机热力系统分析领域，尤其涉及汽轮机的排汽焓值测算技术。
背景技术：
汽轮机作为常规火电站中的关键设备，其热力性能的优劣，不仅影响发电企业的经济效益，而且直接影响全社会的能源消耗及环境状况。因此，热力发电企业需要定期进行汽轮机组热力性能试验，或者借助先进的检测技术和计算机技术在线监测机组的热力性能，来了解和掌握汽轮机组各主要设备或部件的性能状态，评估机组的热力性能、经济与安全指标。汽轮机组的热经济指标主要有汽耗率、热耗率、相对内效率、循环热效率、绝对电效率等。此外，为了评价和鉴定机组的安装水平、调试质量、维护、技术改造，以及新技术的推广应用，经常需要进行热力试验。无论是汽轮机组的热力性能分析，还是试验结果的计算、修正，都存在低压缸排汽焓计算这一问题。汽轮机在运行过程中，工质膨胀到低压缸末级或末几级时可能会进入湿蒸汽区，而处于湿蒸汽区的蒸汽焓值不能够有压力和温度查得，低压缸的效率亦无法准确计算。因此，汽轮机排汽焓的计算一直是汽轮机热力计算的难点之一。深入研究这一问题，有助于研究人员从理论上进一步了解汽轮机系统，同时能够为现场运行试验人员掌握通流部分的工作状态，获取准确的汽轮机热力性能参数提供帮助，为汽轮机组的运行优化、性能试验与技术革新等工作提供参考依据。目前，国内外涉及排汽焓计算的研究有很多，这些方法或计算过程复杂、所需测点过多；或依赖流量测量仪的精度，计算结果受排汽流量精度影响大；或计算结果精度不高。为了得到较为精确的计算结果，汽轮机排汽焓的计算方法应满足以下几点要求基本理论清晰，计算过程简单，所需测点较少。本发明基于级内损失理论，提出了一种新的排汽焓值测算方法；与其他方法相比，该方法具有不需要了解结构参数、所需测点少、测量误差对计算结果造成的影响较小、计算精度高、适用于在线测算等优点，便于现场实际应用。常用的排汽焓计算方法主要是通过级内详细计算和整体热平衡两个方面来计算的。级内详细计算方法需要知道级的结构参数。机组运行一段时间后，级的结构参数可能发生变化，此时若仍用设计结构数据，计算结果将会产生误差。整体热平衡计算方法所需要的测点可能较多。大型汽轮机组回热系统中最后两个低压加热器通常位于凝汽器内，它们之间的凝结水管道通常没有温度测点；实际机组循环水管道直径比较大，测量其参数时需要一段足够长的直管段，但现场往往不能满足此要求，测量误差较大。这些使得系统热平衡计算结果精度不够。

发明内容
技术问题本发明的目的在于提供一种测算模型简单、计算精度高、测量成本低的汽轮机排汽焓值测算方法。技术方案本发明的汽轮机排汽焓的检测方法，包括以下步骤I)分别在至少四种不同功率运行工况下测算得到汽轮机的低压缸的理想焓降Aht及低压缸喷嘴损失、动叶损失、叶高损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、漏汽损失之和占低压缸理想焓降的百分比b，得到各自工况下的A ht和b，所述测算A ht值和b值的方法如下11)利用温度压力测量仪表测量得到汽轮机低压缸进口工质压力P。和低压缸进口工质温度h，根据Ptl和h，通过国际公式化委员会(IFC)提出的IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型计算低压缸进口工质洽h0和低压缸进口工质熵Stl ；利用压力测量仪表测量得到汽轮机低压缸排汽压力pc，根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过S。和P。计算工质自低压缸进口等熵膨胀的理想排汽焓het ;将h0减去het，得到低压缸的理想焓降A ht ；根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过P。计算排汽压力下的饱和蒸汽焓hg和排汽压力下的饱和水焓Ii1 ；根据设计数据查得汽轮机排汽流量G。和排汽焓hcu ；根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型,通过heu和p。计算排汽比容V ；利用汽轮机的排汽损失-排汽容积流量图，根据G。和V查得排汽损失A hex ;将设计排汽洽hcu减去排汽损失A hex,得到未考虑排汽损失时的排汽j含hce ；根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过hee和p。计算得到未考虑排汽损失时的排汽熵Sce ；12)根据Psq1通过IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到本次迭代I中的工质进入湿蒸汽区时的饱和蒸汽焓值h^，然后代入公式
权利要求
1.一种汽轮机排汽焓的检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 1)分别在至少四种不同功率运行工况下测算得到汽轮机的低压缸的理想焓降Aht及低压缸喷嘴损失、动叶损失、叶高损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、漏汽损失之和占低压缸理想焓降的百分比b，得到各自工况下的Aht和b，所述测算Aht值和b值的方法如下 11)利用温度压力测量仪表测量得到汽轮机低压缸进口工质压力Ptl和低压缸进口工质温度h，根据Ptl和h，通过IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型计算低压缸进口工质焓h0和低压缸进口工质熵S。； 利用压力测量仪表测量得到汽轮机低压缸排汽压力P。， 根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过Stl和P。计算工质自低压缸进口等熵膨胀的理想排汽焓het ;将h减去het，得到低压缸的理想焓降Aht ； 根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过P。计算排汽压力下的饱和蒸汽焓hg和排汽压力下的饱和水焓Ii1 ； 根据设计数据查得汽轮机排汽流量G。和排汽焓； 根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过heu和p。计算排汽比容V ； 利用汽轮机的排汽损失-排汽容积流量图，根据G。和V查得排汽损失A hex ;将设计排汽洽hcu减去排汽损失A hex,得到未考虑排汽损失时的排汽j含hce ； 根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过hee和p。计算得到未考虑排汽损失时的排汽熵Sce ； 12)根据Psq1通过IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到本次迭代I中的工质进入湿蒸汽区时的饱和蒸汽焓值h^，然后代入公式
全文摘要
本发明公开了一种汽轮机排汽焓的检测方法，首先利用设计数据或实验测量数据测算得到某个特定参数在变工况时的变化规律，然后计算得到上述特定参数在某一工况下的数值，并利用测量仪表测得该工况下低压缸的部分热力数据，再基于级内损失理论做出合理假设，得到测算汽轮机排汽焓的数值模型，最后将上述特定参数的数值和热力数据代入排汽焓测算模型，即可计算得到该工况下汽轮机的排汽焓值。本发明的方法以级内损失理论为基础，将汽轮机级内各类损失划分为与容积流量相关的排汽损失、与湿度相关的湿汽损失和与理想焓降相关的其他损失，计算过程简单清晰、精度高；无需知道低压缸具体结构参数，所需测点少，测量误差对计算结果造成的影响较小。
文档编号G01K17/06GK102749156SQ20121024509
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者周克毅, 张赟, 杨涛, 石永锋, 胥建群 申请人:东南大学