CN102661176B - 一种以主蒸汽流量作为调度变量获取汽轮机滑压曲线方法 - Google Patents

Abstract

一种以主蒸汽流量作为调度变量获取汽轮机滑压曲线方法，涉及一种确定滑压曲线方法。针对以在不能用一条滑压曲线即可以满足供热抽汽量变化和背压变化运行状况的问题。本发明它的实现步骤为：根据供热抽汽机组的类型，选取M个主蒸汽流量；M为大于2的整数；针对每一个主蒸汽流量分别执行下述步骤：在选取的主蒸汽流量下选择该供热抽汽机组的N个不同的主蒸汽压力值，N为大于4的整数；计算供热抽汽机组的热耗值；根据最小二乘法将所述N个主蒸汽压力值和其相对应的热耗值进行曲线拟合，确定一个最优主蒸汽压力值；然后将得到的M个主蒸汽流量及其对应的最优主蒸汽压力数据进行线性拟合获得最终的滑压运行曲线。用于汽轮机滑压曲线的确定。

Description

一种以主蒸汽流量作为调度变量获取汽轮机滑压曲线方法

技术领域

本发明涉及一种获取滑压曲线方法。

背景技术

随着国民经济的发展，大容量机组日益增多，电网容量越来越大，电网峰谷差也日益增加，电网负荷只有在夏季能带满负荷运行。所以电网主力机组不得不经常参与降负荷调峰运行，必须时常在55％～90％负荷之间作大幅度的变工况运行。在变工况运行状态下，汽轮机偏离了设计工况，使机组的经济效益下降。目前电厂的发电机组普遍采用定-滑-定的复合滑压运行方式：在高负荷区采用定压运行方式；在低负荷区采用滑压运行方式。

但是供热抽汽机组目前普遍采用的滑压运行曲线，是将机组的负荷作为调度变量，在某一特定抽汽量及某一背压的情况下来确定机组的主蒸汽压力。当实际工况的抽汽量和背压发生改变时，主蒸汽流量相同的情况下，负荷发生改变，如仍以负荷作为调度变量得到主蒸汽压力，则得到的该滑压值已非最优，从而大大影响了机组的经济性。

对于在供热抽汽量和凝汽器背压发生时，现今经常采用对滑压值进行修正的方法，即利用引入凝汽器压力修正因子和供热抽汽量修正因子对最优主蒸汽压力进行修正。这种通过修正得到最优主汽压力的方法不但计算时繁琐复杂，而且实际操作时也提高了运行人员的操作难度。

所以在此背景下，本发明采用一种以主蒸汽流量作为调度变量的获取汽轮机滑压曲线方法，可以充分考虑到供热抽汽量和背压变化的影响，使之无需修正，一条滑压曲线即可以满足供热抽汽量变化和背压变化的运行状况。

发明内容

本发明的目的是针对以往不能用一条滑压曲线即可以满足抽汽量变化和背压变化运行状况的问题，提供一种以主蒸汽流量作为调度变量获取汽轮机滑压曲线方法。

一种以主蒸汽流量作为调度变量获取汽轮机滑压曲线方法，该方法的实现步骤为：

步骤一：根据供热抽汽机组的类型，按主蒸汽流量值的从小到大的顺序，选取M个主蒸汽流量；M为大于2的整数；针对每一个主蒸汽流量分别执行下述步骤二至四，然后执行步骤五

步骤二：在选取的主蒸汽流量下，使得在该主蒸汽流量下保持供热抽汽量和冷凝器真空不变化，根据所述主蒸汽流量选择该供热抽汽机组的N个不同的主蒸汽压力值，N为大于4的整数；

步骤三：在每一个主蒸汽压力处，维持主蒸汽流量不变，计算该主蒸汽压力所对应的供热抽汽机组的热耗值；

然后根据最小二乘法将所述N个主蒸汽压力值和其相对应的热耗值进行曲线拟合，拟合出该所选定主蒸汽流量值所对应的一条主蒸汽压力对应热耗率曲线；

步骤四：根据获得的主蒸汽压力对应热耗率曲线，确定该主蒸汽流量下机组的一个最优主蒸汽压力值；

步骤五：将得到的M个主蒸汽流量及其对应的最优主蒸汽压力数据进行线性拟合获得最终的滑压运行曲线。

本发明的优点是：(1)得到的滑压曲线适用于供热抽汽量变化和背压变化情况，无需对供热抽汽量变化和背压变化的影响进行修正，一条滑压运行曲线即可满足供热抽汽量变化和背压变化工况的运行需求。

(2)滑压曲线的确定方法简单易行。

(3)滑压曲线易于在DCS中改造实施。

附图说明

图1为本发明的方法滑压曲线示意图；

图2为在同一主蒸汽流量下，不同主蒸汽压力对应热耗率拟合结果图；

图3为滑压曲线确定图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1至图3说明本实施方式，

一种以主蒸汽流量作为调度变量获取汽轮机滑压曲线方法，该方法的实现步骤为：

步骤一：根据供热抽汽机组的类型，按主蒸汽流量值的从小到大的顺序，选取M个主蒸汽流量；M为大于2的整数；针对每一个主蒸汽流量分别执行下述步骤二至四，然后执行步骤五

步骤二：在选取的主蒸汽流量下，使得在该主蒸汽流量下保持供热抽汽量和冷凝器真空不变化，按照主蒸汽流量值小则选择的主蒸汽压力值也小的原则，根据所述主蒸汽流量选择该供热抽汽机组的N个不同的主蒸汽压力值，N为大于4的整数；

步骤三：在每一个主蒸汽压力处，维持主蒸汽流量不变，计算该主蒸汽压力所对应的供热抽汽机组的热耗值；

然后根据最小二乘法将所述N个主蒸汽压力值和其相对应的热耗值进行曲线拟合，拟合出该所选定主蒸汽流量值所对应的一条主蒸汽压力对应热耗率曲线；

步骤四：根据获得的主蒸汽压力对应热耗率曲线，确定该主蒸汽流量下机组的一个最优主蒸汽压力值；

步骤五：将得到的M个主蒸汽流量及其对应的最优主蒸汽压力数据进行线性拟合获得最终的滑压运行曲线。

应用本方法得到的滑压曲线为以主蒸汽流量为唯一自变量的一维曲线，该滑压曲线适用于背压、供热抽汽量等因素变化时机组最优主蒸汽压力的确定，克服了传统的以功率为自变量的滑压曲线不适用于背压、供热抽汽量等因素变化的不足。

在DSC***里，通过修改机组的滑压运行曲线设定函数块实现，修改包括如下两部分：

1)修改滑压运行曲线设定函数块的输入，将主蒸汽流量作为函数块的输入；

2)修改滑压运行曲线设定函数块的参数，将上述滑压曲线的主蒸汽流量和主蒸汽压力的对应参数值输入函数块。

按照上述对机组滑压运行曲线设定函数块的修改，即可将本方法得到的滑压曲线用于实际机组的滑压运行控制。

具体实施方式二：下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一中的步骤三中所述的计算每一个主蒸汽压力设定值对应的机组试验热耗率进一步说明，一种以主蒸汽流量作为调度变量的汽轮机滑压曲线确定方法，步骤三中所述的计算每一个主蒸汽压力设定值对应的机组试验热耗率的方法为：

根据热耗值计算公式：

$H_{\mathrm{rt}}=\frac{F_{\mathrm{ms}}\×H_{\mathrm{ms}}-F_{\mathrm{fw}}\×H_{\mathrm{fw}}-F_{\mathrm{shsp}}\×H_{\mathrm{shsp}}+F_{\mathrm{crh}}\×(H_{\mathrm{hrh}}-H_{\mathrm{crh}})+F_{\mathrm{rhsp}}\×(H_{\mathrm{hrh}}-H_{\mathrm{rhsp}})-F_{\mathrm{cq}}\×(H_{\mathrm{cq}}-H_{\mathrm{hs}})}{P}$

计算获得机组试验热耗值，式中：F_ms为主蒸汽流量；H_ms为主蒸汽焓；F_fw主给水流量；H_fw为主给水焓；F_shsp为过热器减温水流量；H_shsp为过热器减温水焓；F_crh为冷再热蒸汽流量；H_crh为冷再热蒸汽焓；H_hrh为热再热蒸汽焓；F_rhsp热再热减温水流量；H_rhsp为热再热减温水焓；P为汽轮机输出功率；F_cq供热抽汽量；H_cq供热抽汽焓；H_hs供热抽汽回水焓。

具体实施方式三：本实施方式是从本发明所述的方法获得供热抽汽机组的滑压运行曲线的具体过程。

本实施方式中，供热抽汽机组为600MW机组的火电汽轮机组，应用本发明所述方法获得汽轮机滑压曲线的过程为：

第一步：选定主蒸汽流量分别为1230t/h、1450t/h、1600t/h、1700t/h，保持在一个主蒸汽流量下供热抽汽量和冷凝器真空不变；针对每一个主蒸汽流量分别执行下述步骤二至四，然后执行步骤五

第二步：在主蒸汽流量分别为1230t/h下，改变机组的主蒸汽压力，主蒸汽压力点具体数值如下：

第三步：计算所选主蒸汽流量和主蒸汽压力设定值对应的机组试验热耗值；根据最小二乘法将所选定4个主蒸汽压力值和其相对应的热耗值进行曲线拟合，拟合出该所选定主蒸汽流量值所对应的一条滑压运行曲线；

步骤四：根据曲线拟合的结果，确定步骤一中所选定的主蒸汽流量下机组的一个最优主蒸汽压力值；新选定主蒸汽流量分别为1450t/h、1600t/h和1700t/h，

主蒸汽流量	主蒸汽压力1	主蒸汽压力2	主蒸汽压力3	主蒸汽压力4
					1450t/h	15.6MPa	15.2MPa	14.8MPa	14.4MPa

重复步骤三至步骤四；

主蒸汽流量	主蒸汽压力1	主蒸汽压力2	主蒸汽压力3	主蒸汽压力4
					1600t/h	16.2MPa	15.7MPa	15.2MPa	14.7MPa

重复步骤三至步骤四；

主蒸汽流量	主蒸汽压力1	主蒸汽压力2	主蒸汽压力3	主蒸汽压力4
					1700t/h	16.5MPa	16MPa	15.5MPa	15MPa

步骤五：将得到的4个主蒸汽流量及其对应的最优主蒸汽压力数据进行线性拟合获得最终的滑压运行曲线。

本发明不局限于上述实施方式，还可以是上述各实施方式中所述技术特征的合理组合。

Claims (2)

1.一种以主蒸汽流量作为调度变量获取汽轮机滑压曲线方法，其特征在于，该方法的实现步骤为：

步骤一：根据供热抽汽机组的类型，按主蒸汽流量值的从小到大的顺序，选取M个主蒸汽流量；M为大于2的整数；针对每一个主蒸汽流量分别执行下述步骤二至四，然后执行步骤五；

步骤二：在选取的主蒸汽流量下，使得在该主蒸汽流量下保持供热抽汽量和冷凝器真空不变化，根据所述主蒸汽流量选择该供热抽汽机组的N个不同的主蒸汽压力值；N为大于4的整数；

步骤三：在每一个主蒸汽压力处，维持主蒸汽流量不变，计算该主蒸汽压力所对应的供热抽汽机组的热耗值；

然后根据最小二乘法将所述N个主蒸汽压力值和其相对应的热耗值进行曲线拟合，拟合出该所选定主蒸汽流量值所对应的一条主蒸汽压力对应热耗率曲线；

步骤四：根据获得的主蒸汽压力对应热耗率曲线，确定该主蒸汽流量下机组的一个最优主蒸汽压力值；

步骤五：将得到的M个主蒸汽流量及其对应的最优主蒸汽压力值进行线性拟合获得最终的滑压曲线。

2.根据权利要求1所述的一种以主蒸汽流量作为调度变量获取汽轮机滑压曲线方法，其特征在于，步骤三中所述的计算主蒸汽压力所对应的机组试验热耗值的方法为：

根据热耗值计算公式：

$H_{\mathrm{rt}}=\frac{F_{\mathrm{ms}}\×H_{\mathrm{ms}}-F_{\mathrm{fw}}\×H_{\mathrm{fw}}-F_{\mathrm{shsp}}\×H_{\mathrm{shsp}}+F_{\mathrm{crh}}\×(H_{\mathrm{hrh}}-H_{\mathrm{crh}})+F_{\mathrm{rhsp}}\×(H_{\mathrm{hrh}}-H_{\mathrm{rhsp}})-F_{\mathrm{cq}}\×(H_{\mathrm{cq}}-H_{\mathrm{hs}})}{P}$

计算获得机组试验热耗值，式中：F_ms为主蒸汽流量；H_ms为主蒸汽焓；F_fw为主给水流量；H_fw为主给水焓；F_shsp为过热器减温水流量；H_shsp为过热器减温水焓；F_crh为冷再热蒸汽流量；H_crh为冷再热蒸汽焓；H_hrh为热再热蒸汽焓；F_rhsp为热再热减温水流量；H_rhsp为热再热减温水焓；P为汽轮机输出功率；F_cq为供热抽汽量；H_cq为供热抽汽焓；H_hs为供热抽汽回水焓。