CN107063734A - 一种凝汽器、凝汽器监测***、凝汽器耗差分析方法 - Google Patents
一种凝汽器、凝汽器监测***、凝汽器耗差分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107063734A CN107063734A CN201710422412.8A CN201710422412A CN107063734A CN 107063734 A CN107063734 A CN 107063734A CN 201710422412 A CN201710422412 A CN 201710422412A CN 107063734 A CN107063734 A CN 107063734A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- condenser
- value
- pressure
- water
- cleanliness factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 135
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 claims description 80
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 29
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 26
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 19
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 14
- 230000008676 import Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 241000233855 Orchidaceae Species 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- G01M99/002—Thermal testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- G01M99/008—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by doing functionality tests
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
本发明提供一种凝汽器、凝汽器监测***、凝汽器耗差分析方法,凝汽器包括第一循环进水管、第二循环进水管、第一循环出水管、第二循环出水管;在第一循环进水管、第二循环进水管上分别安装有第一进水温度探测装置、第一进水流量计、第二进水温度探测装置、第二进水流量计;在第一循环出水管、第二循环出水管上分别安装只有第一出水温度探测装置和第二出水温度探测装置;在凝结水出水管上安装有凝结水温度探测装置;凝汽器上还安装有第一差压测量计、第二差压测量计、凝汽器压力测量计。本发明在凝汽器循环水进出口管路上设置差压测点,用以采集和监控凝汽器水阻变化情况,避免采用进、出口压力测量值相减进行计算时精度不足问题。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电厂凝汽器性能监测技术领域,具体来说是一种凝汽器、凝汽器监测***、凝汽器耗差分析方法。
背景技术
凝汽器作为汽轮机组最重要的冷源设备之一,其性能指标的变化直接影响机组运行的经济性和安全性。
目前,对于凝汽器的检测和评价主要通过凝汽器端差、凝结水过冷度及循环水温升的变化来进行,这些参数只能从宏观上表征凝汽器的运行状态,难以直接反映出凝汽器性能恶化的程度以及对机组经济性的影响程度,同时这些参数对凝汽器整体性能的监控也不够全面。
首先,凝汽器的性能变化体现在清洁系数的变化上,即在同样的边界条件下,清洁系数降低时,凝汽器的压力值将升高,从而影响机组热耗和煤耗。其次,凝汽器的性能变化还体现在凝汽器过冷度上,凝汽器过冷度增大,导致凝结水温度降低,含氧量升高,不但影响机组经济性还影响设备安全性。再次,凝汽器的性能变化还体现在循环水水阻上,水阻增大,将增加循环水泵扬程,降低循环水流量,影响机组经济性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中凝汽器性能监控不够全面的缺陷,提供一种凝汽器、凝汽器监测***、凝汽器耗差分析方法来解决上述问题。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种凝汽器,所述凝汽器包括第一循环进水管、第二循环进水管、第一循环出水管、第二循环出水管;在所述第一循环进水管、第二循环进水管上分别安装有第一进水温度探测装置、第一进水流量计、第二进水温度探测装置、第二进水流量计;在所述第一循环出水管、第二循环出水管上分别安装只有第一出水温度探测装置和第二出水温度探测装置;
所述凝汽器还包括凝结水出水管;在所述凝结水出水管上安装有凝结水温度探测装置;
所述第一进水管和第一出水管之间安装有第一差压测量计;所述第二进水管和第二出水管之间设置有第二差压测量计;
所述凝汽器上还设置有凝汽器压力测量计。
本发明还提供一种凝汽器的在线监测***,该检测***应用于上述凝汽器中;该***包括数据采集模块、数据处理模块、实际清洁系数计算模块、凝汽器压力应达值计算模块、能耗影响值计算模块;
所述数据采集模块采集凝汽器的各项数据,并存储在服务器;
所述数据处理模块从服务器获取采集到的各项数据进行初步计算,并将原始数据和经过初步计算后的数据发送给实际清洁系数计算模块;
所述实际清洁系数计算模块根据接收到的数据计算出凝汽器的热负荷、凝汽器实际换热系数、凝汽器HEI换热系数,进而计算出凝汽器实际清洁系数,并将实际清洁系数传输给凝汽器压力应达值计算模块;
所述凝汽器压力应达值计算模块将实际清洁系数和凝汽器的应达清洁系数进行比对,计算出凝汽器的应达压力值,并将应达压力值传输给能耗影响值计算模块;
所述能耗影响值计算模块计算凝汽器实际压力相对于应达压力的升高值对凝汽器机组热耗及煤耗的影响值。
优选的,所述数据采集模块采集凝汽器的数据有机组负荷Nt、凝汽器压力Pc、循环水进水温度tw1、循环水出水温度tw2、循环水流量Dw、热井凝结水温度tn、循环水进出口压差ps。
优选的,所述数据处理模块初步计算出循环水进出口温升Δt、凝汽器饱和温度ts、凝汽器端差δt、对数平均温差Δtm、凝汽器过冷度δt1、凝汽器水阻ps;
其中:Δt=tw2-tw1;
δt=ts-tw2;
δt1=ts-tn;
ts为水蒸汽公式计算出凝汽器压力对应的饱和蒸汽温度;ps即凝汽器进出口压差。
优选的,所述热负荷Qc=DwCvΔt,其中Cv为冷却水比热容;
凝汽器实际换热系数其中,A为已知的凝汽器换热面积;
凝汽器HEI换热系数KHEI=K0×βt×βm×βc;K0为基本换热系数;βt为冷却管水温修正系数;βm为冷却管材质和壁厚修正系数;βc为清洁系数;
凝汽器实际清洁系数
优选的,当凝汽器清洁系数为实际清洁系数时,凝汽器压力对应的为实际测量值;在其他边界条件不变的情况下,凝汽器清洁系数采用应达值,推算凝汽器的压力值,此时推算出的压力值即为凝汽器压力应达值;计算过程如下:
凝汽器对数平均温差应达值
凝汽器端差应达值
凝汽器饱和温度应达值ts'=tw2+δtm';
凝汽器压力应达值Pc'为由水蒸汽公式计算出ts'对应的饱和蒸汽压力值;其中C0为凝汽器清洁系数应达压力值,其为凝汽器干净清洁时的实验计算得到的值。
优选的,通过凝汽器压力的热耗修正曲线拟合出的热耗修正量Δhr进行凝汽器压力对机组热耗的影响值计算;
其中,Δhr=g(pc);
则凝汽器实际清洁系数对热耗的影响值:ΔHR'=g(Pc)-g(Pc');
凝汽器压力对机组煤耗的影响值计算:
式中:
QL:已知标准煤燃烧热值;
ηgl:已知锅炉效率;
ηgd:已知管道效率。
本发明还提供一种凝汽器的耗差分析方法,应用于上述的一种凝汽器的在线监测***,其特征在于:包括以下步骤:
1)数据采集
实时采集凝汽器的运行数据,并将数据存储在服务器内;
2)初步计算
对采集到的运行数据进行判断和初步计算,计算出循环水进出口温升Δt、凝汽器饱和温度ts、凝汽器端差δt、对数平均温差Δtm、凝汽器过冷度δt1、凝汽器水阻ps;
3)根据步骤2)的数据,计算出凝汽器热负荷、凝汽器实际换热系数、凝汽器HEI换热系数,进而计算出凝汽器实际清洁系数;
4)将凝汽器实际清洁系数和凝汽器的应达清洁系数进行对比,计算出凝汽器清洁系数应达值;
5)计算凝汽器实际压力相对于应达压力的升高值对机组热耗以及煤耗的影响值。
优选的,所述步骤1)采集的运行数据有机组负荷Nt、凝汽器压力Pc、循环水进水温度tw1、循环水出水温度tw2、循环水流量Dw、热井凝结水温度tn、循环水进出口压差ps。
优选的,所述步骤2)中,通过设置每个测点参数可能的变化范围进行判断,超过变化范围的,即为不合理点数据,将其剔除;若同一个参数所取测点数据全部不合理则报警提示;
根据初步计算出循环水进出口温升Δt、凝汽器饱和温度ts、凝汽器端差δt、对数平均温差Δtm、凝汽器过冷度δt1、凝汽器水阻ps;
其中:Δt=tw2-tw1;
δt=ts-tw2;
δt1=ts-tn;
ts为水蒸汽公式计算出凝汽器压力对应的饱和蒸汽温度;ps即凝汽器进出口压差。
优选的,所述步骤3)中,所述热负荷Qc=DwCvΔt,其中Cv为冷却水比热容;
凝汽器实际换热系数其中,A为已知的凝汽器换热面积;
凝汽器HEI换热系数KHEI=K0×βt×βm×βc;其中,K0为基本换热系数;βt为冷却管水温修正系数;βm为冷却管材质和壁厚修正系数;βc为清洁系数;
凝汽器实际清洁系数
优选的,所述步骤4)中,当凝汽器清洁系数为实际清洁系数时,凝汽器压力对应的为实际测量值;在其他边界条件不变的情况下,凝汽器清洁系数采用应达值,推算凝汽器的压力值,此时推算出的压力值即为凝汽器压力应达值;计算过程如下:
凝汽器对数平均温差应达值
凝汽器端差应达值
凝汽器饱和温度应达值ts'=tw2+δtm';
凝汽器压力应达值Pc'为由水蒸汽公式计算出ts'对应的饱和蒸汽压力值;其中C0为凝汽器清洁系数应达压力值,其为凝汽器干净清洁时的实验计算得到的值。
优选的,所述步骤5)中,通过凝汽器压力的热耗修正曲线拟合出的热耗修正量Δhr进行凝汽器压力对机组热耗的影响值计算;
其中:Δhr=g(pc);
则凝汽器性能变化对热耗的影响值ΔHR'=g(Pc)-g(Pc');
凝汽器压力对机组煤耗的影响值
式中:
QL:已知标准煤燃烧热值;
ηgl:已知锅炉效率;
ηgd:已知管道效率。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
本发明在凝汽器循环水进出口管路上设置差压测点,用以采集和监控凝汽器水阻变化情况,避免采用进、出口压力测量值相减进行计算时精度不足问题。
本发明通过实施数据采集模块、数据处理模块、实际清洁系数计算模块、凝汽器压力应达值计算模块、能耗影响值计算模块、计算结果存储与输出模块,实现凝汽器性能的全面在线监测和耗差分析。监控内容包含凝汽器清洁系数、凝汽器过冷度、循环水水阻,以及凝汽器压力应达值,机组能耗的影响值。同时可以通过输出各个参数随时间的变化曲线观察凝汽器性能的变化趋势。该***能帮助运行人员全面掌握凝汽器的性能水平及节能潜力,为凝汽器清洁和维护提供指导,提高机组运行的安全性和经济性。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图;
图2位本发明实施例2的结构框图。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,用以较佳的实施例及附图配合详细的说明,说明如下:
实施例1
如图1所示,一种凝汽器,凝汽器1包括第一循环进水管11、第二循环进水管12、第一循环出水管13、第二循环出水管14;在第一循环进水管11、第二循环进水管12上分别安装有第一进水温度探测装置15、第一进水流量计16、第二进水温度探测装置17、第二进水流量计18;在第一循环出水管13、第二循环出水管14上分别安装只有第一出水温度探测装置19和第二出水温度探测装置20;
凝汽器1还包括凝结水出水管21;在凝结水出水管上安装有凝结水温度探测装置22;
第一循环进水管11和第一循环出水管13之间安装有第一差压测量计23;第二循环进水管12和第二循环出水管14之间设置有第二差压测量计24;
凝汽器1上还设置有凝汽器压力测量计25。
其中,第一差压测量计23和第二差压测量计24均分别通过不锈钢管与第一循环进水管11、第一循环出水管13以及第二循环进水管12、第二循环出水管14连通。不锈钢管与第一循环进水管11、第一循环出水管13以及第二循环进水管12、第二循环出水管14可通过法兰连接,也可通过焊接固定。不锈钢管与第一循环进水管11、第一循环出水管13以及第二循环进水管12、第二循环出水管14的连通点均靠近凝汽器1的进出口,距离凝汽器1的进出口位置约1000mm,以确保测得差压数据更精确。
实施例2
如图2所示,本发明还提供一种凝汽器的在线监测***,该检测***应用于实施例1的凝汽器中;该***包括数据采集模块、数据处理模块、实际清洁系数计算模块、凝汽器压力应达值计算模块、能耗影响值计算模块;
数据采集模块采集凝汽器的各项数据,并存储在服务器;
数据处理模块从服务器获取采集到的各项数据进行初步计算,并将原始数据和经过初步计算后的数据发送给实际清洁系数计算模块;
实际清洁系数计算模块根据接收到的数据计算出凝汽器的热负荷、凝汽器实际换热系数、凝汽器HEI换热系数,进而计算出凝汽器实际清洁系数,并将实际清洁系数传输给凝汽器压力应达值计算模块;
凝汽器压力应达值计算模块将实际清洁系数和凝汽器的应达清洁系数进行比对,计算出凝汽器的应达压力值,并将应达压力值传输给能耗影响值计算模块;
能耗影响值计算模块计算凝汽器实际压力相对于应达压力的升高值对凝汽器机组热耗及煤耗的影响值;
计算结果存储和输出模块,将计算的凝汽器清洁系数应达值/实际清洁系数,凝汽器压力应达值/凝汽器压力实测值,凝汽器性能下降对机组热耗的影响值进行存储和结果输出。
其中,数据采集模块采集凝汽器的数据有机组负荷Nt、凝汽器压力Pc、循环水进水温度tw1、循环水出水温度tw2、循环水流量Dw、热井凝结水温度tn、循环水进出口压差ps。
数据处理模块初步计算出循环水进出口温升Δt、凝汽器饱和温度ts、凝汽器端差δt、对数平均温差Δtm、凝汽器过冷度δt1、凝汽器水阻ps;
其中:Δt=tw2-tw1; (1)
δt=ts-tw2; (2)
δt1=ts-tn; (4)
ts为水蒸汽公式计算出凝汽器压力对应的饱和蒸汽温度;ps即凝汽器进出口压差。
热负荷Qc=DwCvΔt,其中Cv为冷却水比热容;
凝汽器实际换热系数
其中,A为已知的凝汽器换热面积;
凝汽器HEI换热系数KHEI=K0×βt×βm×βc;K0为基本换热系数;βt为冷却管水温修正系数;βm为冷却管材质和壁厚修正系数;βc为清洁系数;
凝汽器实际清洁系数
当凝汽器清洁系数为实际清洁系数时,凝汽器压力对应的为实际测量值;在其他边界条件不变的情况下,凝汽器清洁系数采用应达值,推算凝汽器的压力值,此时推算出的压力值即为凝汽器压力应达值;计算过程如下:
凝汽器对数平均温差应达值
凝汽器端差应达值
凝汽器饱和温度应达值ts'=tw2+δtm'; (9)
凝汽器压力应达值Pc'为由水蒸汽公式计算出ts'对应的饱和蒸汽压力值;其中C0为凝汽器清洁系数应达压力值,其为凝汽器干净清洁时的实验计算得到的值。
通过凝汽器压力的热耗修正曲线拟合出的热耗修正量Δhr进行凝汽器压力对机组热耗的影响值计算;
其中,Δhr=g(pc); (10)
则凝汽器实际清洁系数对热耗的影响值:ΔHR'=g(Pc)-g(Pc'); (11)
凝汽器压力对机组煤耗的影响值计算:
式中:
QL:已知标准煤燃烧热值;
ηgl:已知锅炉效率;
ηgd:已知管道效率。
实施例3
本发明还提供一种凝汽器的耗差分析方法,应用于实施例2中的一种凝汽器的在线监测***,包括以下步骤:
步骤1.数据采集
实时采集凝汽器的运行数据,并将数据存储在服务器内;
步骤2.初步计算
对采集到的运行数据进行判断和初步计算,计算出循环水进出口温升Δt、凝汽器饱和温度ts、凝汽器端差δt、对数平均温差Δtm、凝汽器过冷度δt1、凝汽器水阻ps;
步骤3.根据步骤2的数据,计算出凝汽器热负荷、凝汽器实际换热系数、凝汽器HEI换热系数,进而计算出凝汽器实际清洁系数;
步骤4.凝汽器实际清洁系数和凝汽器的应达清洁系数进行对比,计算出凝汽器清洁系数应达值;
步骤5.计算凝汽器实际压力相对于应达压力的升高值对机组热耗以及煤耗的影响值;
步骤6.将计算的凝汽器清洁系数应达值/实际清洁系数,凝汽器压力应达值/凝汽器压力实测值,凝汽器性能下降对机组热耗的影响值进行存储和结果输出。
步骤1中,采集的运行数据有机组负荷Nt、凝汽器压力Pc、循环水进水温度tw1、循环水出水温度tw2、循环水流量Dw、热井凝结水温度tn、循环水进出口压差ps;
步骤2中,通过设置每个测点参数可能的变化范围进行判断,超过变化范围的,即为不合理点数据,将其剔除;若同一个参数所取测点数据全部不合理则报警提示;
根据初步计算出循环水进出口温升Δt、凝汽器饱和温度ts、凝汽器端差δt、对数平均温差Δtm、凝汽器过冷度δt1、凝汽器水阻ps;
其中:Δt=tw2-tw1;
δt=ts-tw2;
δt1=ts-tn;
ts为水蒸汽公式计算出凝汽器压力对应的饱和蒸汽温度;ps即凝汽器进出口压差。
步骤3中,根据***中采集到的循环水流量、循环水进口温度、循环水出口温度进行计算:热负荷Qc=DwCvΔt,其中Cv为冷却水比热容,与水质有关的常数;
步骤3中另一种凝汽器热负荷的确定方法:
1)根据凝汽式汽轮机组特性,低压缸排汽量与机组负荷近似呈线性关系,
由机组特性数据进行拟合可得到:
Dc=f(Nt) (13)
式中:
Dc:低压缸排汽量,kg/s;
2)凝汽器热负荷:
Qc=Dc(hc-hc') (13)
式中:
hc:汽轮机排汽比焓,kJ/kg;
hc':凝结水比焓,kJ/kg;
式(13)中焓差(hc-hc')在不同的工况下变化不大,在计算中可以采取设计工况下的焓差,进行计算。
凝汽器实际换热系数其中,A为已知的凝汽器换热面积;
凝汽器HEI换热系数KHEI=K0×βt×βm×βc;其中,K0为基本换热系数;βt为冷却管水温修正系数;βm为冷却管材质和壁厚修正系数;βc为清洁系数;
凝汽器实际清洁系数
步骤4中,凝汽器清洁系数应达值表征凝汽器在理想运行状态下能够达到的最优值,该值的确定方法:在凝汽器新投运或者清洗干净后,机组真空严密性良好、机组各***稳定正常运行条件下,试验计算凝汽器的实际清洁系数,计算过程同步骤(3)中凝汽器实际清洁系数确定方法。确定该值后在计算模块中设定为常数,若后期凝汽器进行了改造或者改变了清洗方式,可再次进行测定并更改设置。
当凝汽器清洁系数为实际清洁系数时,凝汽器压力对应的为实际测量值;在其他边界条件不变的情况下,凝汽器清洁系数采用应达值,推算凝汽器的压力值,此时推算出的压力值即为凝汽器压力应达值;计算过程如下:
凝汽器对数平均温差应达值
凝汽器端差应达值
凝汽器饱和温度应达值ts'=tw2+δtm';
凝汽器压力应达值Pc'为由水蒸汽公式计算出ts'对应的饱和蒸汽压力值;其中C0为凝汽器清洁系数应达压力值,其为凝汽器干净清洁时的实验计算得到的值。
步骤5中,通过凝汽器压力的热耗修正曲线拟合出的热耗修正量Δhr进行凝汽器压力对机组热耗的影响值计算;
其中:Δhr=g(pc);
则凝汽器性能变化对热耗的影响值ΔHR'=g(Pc)-g(Pc');
凝汽器压力对机组煤耗的影响值
式中:
QL:已知标准煤燃烧热值;
ηgl:已知锅炉效率;
ηgd:已知管道效率。
所述步骤(6)中计算结果的输出形式包括图表和曲线。曲线可输出所有显示参数与随时间的变化关系曲线。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (13)
1.一种凝汽器,其特征在于:所述凝汽器包括第一循环进水管、第二循环进水管、第一循环出水管、第二循环出水管;在所述第一循环进水管、第二循环进水管上分别安装有第一进水温度探测装置、第一进水流量计、第二进水温度探测装置、第二进水流量计;在所述第一循环出水管、第二循环出水管上分别安装只有第一出水温度探测装置和第二出水温度探测装置;
所述凝汽器还包括凝结水出水管;在所述凝结水出水管上安装有凝结水温度探测装置;
所述第一进循环水管和第一出循环水管之间安装有第一差压测量计;所述第二循环进水管和第二循环出水管之间设置有第二差压测量计;
所述凝汽器上还设置有凝汽器压力测量计。
2.一种凝汽器的在线监测***,其特征在于:该检测***应用于权利要求1的凝汽器中;该***包括数据采集模块、数据处理模块、实际清洁系数计算模块、凝汽器压力应达值计算模块、能耗影响值计算模块;
所述数据采集模块采集凝汽器的各项数据,并存储在服务器;
所述数据处理模块从服务器获取采集到的各项数据进行初步计算,并将原始数据和经过初步计算后的数据发送给实际清洁系数计算模块;
所述实际清洁系数计算模块根据接收到的数据计算出凝汽器的热负荷、凝汽器实际换热系数、凝汽器HEI换热系数,进而计算出凝汽器实际清洁系数,并将实际清洁系数传输给凝汽器压力应达值计算模块;
所述凝汽器压力应达值计算模块将实际清洁系数和凝汽器的应达清洁系数进行比对,计算出凝汽器的应达压力值,并将应达压力值传输给能耗影响值计算模块;
所述能耗影响值计算模块计算凝汽器实际压力相对于应达压力的升高值对凝汽器机组热耗及煤耗的影响值。
3.根据权利要求2所述的一种凝汽器的在线监测***,其特征在于:所述数据采集模块采集凝汽器的数据有机组负荷Nt、凝汽器压力Pc、循环水进水温度tw1、循环水出水温度tw2、循环水流量Dw、热井凝结水温度tn、循环水进出口压差ps。
4.根据权利要求3所述的一种凝汽器的在线监测***,其特征在于:所述数据处理模块初步计算出循环水进出口温升Δt、凝汽器饱和温度ts、凝汽器端差δt、对数平均温差Δtm、凝汽器过冷度δt1、凝汽器水阻ps;
其中:Δt=tw2-tw1;
δt=ts-tw2;
<mrow>
<msub>
<mi>&Delta;t</mi>
<mi>m</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>l</mi>
<mi>n</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>t</mi>
<mo>+</mo>
<mi>&delta;</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>&delta;</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
δt1=ts-tn;
ts为水蒸汽公式计算出凝汽器压力对应的饱和蒸汽温度;ps即凝汽器进出口压差。
5.根据权利要求4所述的一种凝汽器的在线监测***,其特征在于:所述热负荷Qc=DwCvΔt,其中Cv为冷却水比热容;
凝汽器实际换热系数其中,A为已知的凝汽器换热面积;
凝汽器HEI换热系数KHEI=K0×βt×βm×βc;K0为基本换热系数;βt为冷却管水温修正系数;βm为冷却管材质和壁厚修正系数;βc为清洁系数;
凝汽器实际清洁系数
6.根据权利要求5所述的一种凝汽器的在线监测***,其特征在于:当凝汽器清洁系数为实际清洁系数时,凝汽器压力对应的为实际测量值;在其他边界条件不变的情况下,凝汽器清洁系数采用应达值,推算凝汽器的压力值,此时推算出的压力值即为凝汽器压力应达值;计算过程如下:
凝汽器对数平均温差应达值
凝汽器端差应达值
凝汽器饱和温度应达值ts'=tw2+δtm';
凝汽器压力应达值Pc'为由水蒸汽公式计算出ts'对应的饱和蒸汽压力值;其中C0为凝汽器清洁系数应达压力值,其为凝汽器干净清洁时的实验计算得到的值。
7.根据权利要求6所述的一种凝汽器的在线监测***,其特征在于:通过凝汽器压力的热耗修正曲线拟合出的热耗修正量Δhr进行凝汽器压力对机组热耗的影响值计算;
其中,Δhr=g(pc);
则凝汽器实际清洁系数对热耗的影响值:ΔHR'=g(Pc)-g(Pc');
凝汽器压力对机组煤耗的影响值计算:
式中:
QL:已知标准煤燃烧热值;
ηgl:已知锅炉效率;
ηgd:已知管道效率。
8.一种凝汽器的耗差分析方法,其特征在于:应用于上述权利要求1至7任一所述的一种凝汽器的在线监测***,其特征在于:包括以下步骤:
1)数据采集
实时采集凝汽器的运行数据,并将数据存储在服务器内;
2)初步计算
对采集到的运行数据进行判断和初步计算,计算出循环水进出口温升Δt、凝汽器饱和温度ts、凝汽器端差δt、对数平均温差Δtm、凝汽器过冷度δt1、凝汽器水阻ps;
3)根据步骤2)的数据,计算出凝汽器热负荷、凝汽器实际换热系数、凝汽器HEI换热系数,进而计算出凝汽器实际清洁系数;
4)将凝汽器实际清洁系数和凝汽器的应达清洁系数进行对比,计算出凝汽器清洁系数应达值;
5)计算凝汽器实际压力相对于应达压力的升高值对机组热耗以及煤耗的影响值。
9.根据权利要求8所述的一种凝汽器的耗差分析方法,其特征在于:所述步骤1)采集的运行数据有机组负荷Nt、凝汽器压力Pc、循环水进水温度tw1、循环水出水温度tw2、循环水流量Dw、热井凝结水温度tn、循环水进出口压差ps。
10.根据权利要求9所述的一种凝汽器的耗差分析方法,其特征在于:所述步骤2)中,通过设置每个测点参数可能的变化范围进行判断,超过变化范围的,即为不合理点数据,将其剔除;若同一个参数所取测点数据全部不合理则报警提示;
根据初步计算出循环水进出口温升Δt、凝汽器饱和温度ts、凝汽器端差δt、对数平均温差Δtm、凝汽器过冷度δt1、凝汽器水阻ps;
其中:Δt=tw2-tw1;
δt=ts-tw2;
<mrow>
<msub>
<mi>&Delta;t</mi>
<mi>m</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>l</mi>
<mi>n</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>t</mi>
<mo>+</mo>
<mi>&delta;</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>&delta;</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
δt1=ts-tn;
ts为水蒸汽公式计算出凝汽器压力对应的饱和蒸汽温度;ps即凝汽器进出口压差。
11.根据权利要求10所述的一种凝汽器的耗差分析方法,其特征在于:所述步骤3)中,所述热负荷Qc=DwCvΔt,其中Cv为冷却水比热容;
凝汽器实际换热系数其中,A为已知的凝汽器换热面积;
凝汽器HEI换热系数KHEI=K0×βt×βm×βc;其中,K0为基本换热系数;βt为冷却管水温修正系数;βm为冷却管材质和壁厚修正系数;βc为清洁系数;
凝汽器实际清洁系数
12.根据权利要求11所述的一种凝汽器的耗差分析方法,其特征在于:所述步骤4)中,当凝汽器清洁系数为实际清洁系数时,凝汽器压力对应的为实际测量值;在其他边界条件不变的情况下,凝汽器清洁系数采用应达值,推算凝汽器的压力值,此时推算出的压力值即为凝汽器压力应达值;计算过程如下:
凝汽器对数平均温差应达值
凝汽器端差应达值
凝汽器饱和温度应达值ts'=tw2+δtm';
凝汽器压力应达值Pc'为由水蒸汽公式计算出ts'对应的饱和蒸汽压力值;其中C0为凝汽器清洁系数应达压力值,其为凝汽器干净清洁时的实验计算得到的值。
13.根据权利要求12所述的一种凝汽器的耗差分析方法,其特征在于:所述步骤5)中,通过凝汽器压力的热耗修正曲线拟合出的热耗修正量Δhr进行凝汽器压力对机组热耗的影响值计算;
其中:Δhr=g(pc);
则凝汽器性能变化对热耗的影响值ΔHR'=g(Pc)-g(Pc');
凝汽器压力对机组煤耗的影响值
式中:
QL:已知标准煤燃烧热值;
ηgl:已知锅炉效率;
ηgd:已知管道效率。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710422412.8A CN107063734B (zh) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | 一种凝汽器、凝汽器监测***、凝汽器耗差分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710422412.8A CN107063734B (zh) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | 一种凝汽器、凝汽器监测***、凝汽器耗差分析方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107063734A true CN107063734A (zh) | 2017-08-18 |
CN107063734B CN107063734B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=59617467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710422412.8A Active CN107063734B (zh) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | 一种凝汽器、凝汽器监测***、凝汽器耗差分析方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107063734B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108362329A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-08-03 | 华电国际电力股份有限公司技术服务中心 | 汽轮机组凝汽器端差异常诊断***及方法 |
CN108804847A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-13 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种确定凝汽器循环水泵最佳流量值的方法及*** |
CN108844399A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-11-20 | 中山嘉明电力有限公司 | 一种基于dcs的凝汽器胶球清洗自启停方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07334229A (ja) * | 1994-06-06 | 1995-12-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン運転監視装置 |
CN202471131U (zh) * | 2012-03-01 | 2012-10-03 | 河北省电力研究院 | 对电厂凝汽器性能进行实时监测的*** |
CN103063354A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-24 | 安徽省电力科学研究院 | 火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定 |
CN104048842A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-09-17 | 华中科技大学 | 一种基于软测量技术的汽轮机热耗率在线监测方法 |
WO2017050207A1 (zh) * | 2015-09-21 | 2017-03-30 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 发电机组能效分析方法 |
CN207007527U (zh) * | 2017-06-07 | 2018-02-13 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司 | 一种凝汽器 |
-
2017
- 2017-06-07 CN CN201710422412.8A patent/CN107063734B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07334229A (ja) * | 1994-06-06 | 1995-12-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービン運転監視装置 |
CN202471131U (zh) * | 2012-03-01 | 2012-10-03 | 河北省电力研究院 | 对电厂凝汽器性能进行实时监测的*** |
CN103063354A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-24 | 安徽省电力科学研究院 | 火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定 |
CN104048842A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-09-17 | 华中科技大学 | 一种基于软测量技术的汽轮机热耗率在线监测方法 |
WO2017050207A1 (zh) * | 2015-09-21 | 2017-03-30 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 发电机组能效分析方法 |
CN207007527U (zh) * | 2017-06-07 | 2018-02-13 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司 | 一种凝汽器 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
方超: "凝汽器运行工况相对定量分析探索" * |
曾德良;王玮;杨婷婷;张志刚;刘吉臻;: "基于换热理论的凝汽器压力应达值的确定" * |
翟培强: "凝汽器循环水进口温度变化对机组经济性影响的探讨" * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108362329A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-08-03 | 华电国际电力股份有限公司技术服务中心 | 汽轮机组凝汽器端差异常诊断***及方法 |
CN108804847A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-13 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种确定凝汽器循环水泵最佳流量值的方法及*** |
CN108804847B (zh) * | 2018-06-21 | 2022-04-29 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种确定凝汽器循环水泵最佳流量值的方法及*** |
CN108844399A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-11-20 | 中山嘉明电力有限公司 | 一种基于dcs的凝汽器胶球清洗自启停方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107063734B (zh) | 2024-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207007527U (zh) | 一种凝汽器 | |
CN107577859A (zh) | 一种凝汽器污垢度在线监测方法 | |
CN102338568B (zh) | 基于清洁系数指标的电厂凝汽器性能在线监测***及方法 | |
CN207294409U (zh) | 一种循环冷却水防垢自动加药装置 | |
WO2021249480A1 (zh) | 一种凝汽器漏空气超标检测方法 | |
CN107063734A (zh) | 一种凝汽器、凝汽器监测***、凝汽器耗差分析方法 | |
CN108871821B (zh) | 基于均值-移动极差法的空冷器能效状态实时监测方法 | |
CN107543733A (zh) | 一种凝汽器热负荷在线监测***及测量方法 | |
CN112085367B (zh) | 一种凝汽器脏污系数在线监测方法及*** | |
CN104360984B (zh) | 一种基于两点边值测量下冷却塔填料热力性能计算方法 | |
JP4301085B2 (ja) | 熱源機器の劣化診断システム | |
CN102589824B (zh) | 一种凝汽器漏空气检测方法 | |
CN104240778B (zh) | 核电站用冷凝器特性试验***、方法及装置 | |
CN102520010B (zh) | 一种用于蒸气压缩循环冷水机组的冷凝器污垢检测方法 | |
CN107560258A (zh) | 冷水机组的性能评估方法及冷水机组 | |
CN105241667B (zh) | 基于k‑M模型的凝汽器真空状态判别方法 | |
CN108362329A (zh) | 汽轮机组凝汽器端差异常诊断***及方法 | |
CN103267539B (zh) | 一种卧式三段式给水加热器上端差及下端差的测算方法 | |
CN106894853B (zh) | 凝汽式汽轮机冷端节能诊断方法 | |
CN207623031U (zh) | 一种凝汽器热负荷在线监测*** | |
CN110926643A (zh) | 凝汽式汽轮机组凝结水过冷度在线监测装置及方法 | |
CN204188239U (zh) | 一种具有节能效能的燃气表温度适应性试验装置 | |
CN106680006B (zh) | 一种分体管壳式余热锅炉实验***及实验方法 | |
CN110332911A (zh) | 采用蒸汽凝汽器真空度测量换热列管结垢厚度的测量方法 | |
CN106940329A (zh) | 一种测量空气漏入量对蒸汽冷凝影响的实验装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |