CN109187036B - 一种母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法，包括：基于排汽焓值，根据流量和功率平衡方程，经迭代计算，使得上一次计算得到的主蒸汽流量和本次计算得到的新主蒸汽流量误差小于0.005％，即得到最终主蒸汽流量。本发明基于焓降法间接测量母管制背压式汽轮机主蒸汽流量，具有较高的准确度。

Description

一种母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法
技术领域
本发明属于热力发电厂热经济性诊断及节能技术领域，尤其涉及一种母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法。
背景技术
汽轮机主蒸汽流量是计算汽轮机汽耗率、热耗率等性能指标的基础数据。在汽轮机热力试验中主蒸汽流量的计算，是以接在主凝结水管道的长颈喷嘴测量的凝结水流量为基准，进行回热***热力计算，得到主给水流量，进而得到主蒸汽流量。但对于母管制运行的背压机组，***中无凝结水***，同时给水与主蒸汽管道均为母管制运行。主蒸汽流量很难由传统方法间接计算得到，利用现场主蒸汽流量孔板对主蒸汽流量进行测量，其表计的测量精度对统计主蒸汽流量有着绝对影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法，以计算母管制背压式汽轮机主蒸汽流量，同时凭借此方法可校验现场主蒸汽流量表计。
本发明提供了一种母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法，包括：
基于排汽焓值，根据流量和功率平衡方程，经迭代计算，使得上一次计算得到的主蒸汽流量和本次计算得到的新主蒸汽流量误差小于0.005％，即得到最终主蒸汽流量。
进一步地，该方法具体包括：
基于主给水流量，进行回热***热力计算，得到各段抽气流量；
根据假设的主蒸汽流量，预算得到门杆和轴封漏气量；
基于得到的各段抽气流量及门杆和轴封漏气量，根据功率平衡方程，得到新主蒸汽流量；
将得到的新主蒸汽流量作为假设的主蒸汽流量重新计算主蒸汽流量，直至上一次计算得到的主蒸汽流量和本次计算得到新主蒸汽流量误差小于0.005％，停止迭代计算，此时得到的主蒸汽流量为最终主蒸汽流量。
借由上述方案，通过母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法，基于焓降法间接测量母管制背压式汽轮机主蒸汽流量，具有较高的准确度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明一实施例中某背压式汽轮发电机组***示及测点布置示意图；
图2是本发明一种母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例提供了一种母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法，包括：
基于排汽焓值，根据流量和功率平衡方程，经迭代计算，使得上一次计算得到的主蒸汽流量和本次计算得到的新主蒸汽流量误差小于0.005％，即得到最终主蒸汽流量。
参图2所示，该方法具体包括：
基于主给水流量，进行回热***热力计算，得到各段抽气流量；
根据假设的主蒸汽流量，预算得到门杆和轴封漏气量；
基于得到的各段抽气流量及门杆和轴封漏气量，根据功率平衡方程，得到新主蒸汽流量；
将得到的新主蒸汽流量作为假设的主蒸汽流量重新计算主蒸汽流量，直至上一次计算得到的主蒸汽流量和本次计算得到新主蒸汽流量误差小于0.005％，停止迭代计算，此时得到的主蒸汽流量为最终主蒸汽流量。
本实施例提供的母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法，基于焓降法间接测量母管制背压式汽轮机主蒸汽流量，具有较高的准确度。
下面对本发明作进一步详细说明。
背压式汽轮机的排汽为过热蒸汽，排汽直接供至工业供汽母管，背压式汽轮机排汽处于过热蒸汽区，可以通过排汽压力、温度等参数容易地得到排汽焓值，在已知排汽焓的前提下，根据流量和功率平衡方程，经迭代计算，上一次计算得到的主蒸汽流量和本次计算得到新主蒸汽流量误差小于0.005％，即可得到最终主蒸汽流量。
参图1所示，某背压式汽轮发电机组包括一台背压式汽轮机1；发电机2；两台高压给水加热器(分别为1号高压给水加热器3和2号高压给水加热器4)；一台除氧器5。机组测点布置如图1所示，包括主蒸汽压力、温度；汽机排汽压力、温度；一段抽汽压力、温度；二段抽汽压力、温度；三段抽汽压力、温度；1号高加进汽压力、温度；2号高加进汽压力、温度；除氧器进汽压力、温度；除氧器进水压力、温度；1号高加出口水温；2号高加出口水温；2号高加进口水温；1号高加疏水温度；2号高加疏水温度；除氧器下水温度；最终给水压力、温度。汽轮机至工业抽汽压力、温度、流量。图中，①表示前轴封漏汽至一段抽汽，②表示汽轮机门杆漏汽、前轴封漏汽至除氧器，③汽轮机前、后轴封、门杆漏汽至低压除氧器，④汽轮机门杆漏汽、前、后轴封漏汽至轴封加热器。
该计算方法中所涉及的公式包括：
Dxs＝Dcyjq+Dcyjs+Dx+D2s (1)
Dxshxs＝Dcyjqhcyjq+Dcyjshcyjs+Dxhx+D2sh2s (2)
式中，Dxs、Dcyjq、Dcyjs、Dx、D2s分别为除氧器下水流量、除氧器进汽流量、除氧器进水流量、门杆及轴封漏汽回收至除氧器蒸汽流量、2号高加疏水流量t/h。
hxs、hcyjq、hcyjs、hx、h2s分别为除氧器下水比焓、除氧器进汽比焓、除氧器进水比焓、及轴封漏汽回收至除氧器蒸汽焓、2号高加疏水比焓，kJ/kg。式(1)、(2)中，只有除氧器进水流量和除氧器进汽流量为未知量，方程闭环可解。
由汽轮机功率平衡方程：
Figure BDA0001754882830000041
整理可得出：
Figure BDA0001754882830000042
式中，D0、Dmg、Dqzf、D1e、D2e分别为主蒸汽流量、门杆漏汽量、前轴封漏汽量、一段抽汽量、二段抽汽量，t/h；
h0、htjj、h1e、h2e、hc分别为主蒸汽比焓、调节级后比焓、一段抽汽比焓、二段抽汽比焓、排汽比焓，kJ/kg；
Wzd、N分别为汽轮机轴端功率，发电机有功功率，kW；ηm、ηe分别为机械效率、发电机效率，％
利用上述计算方法模型，以某母管制背压机组为例，根据现场试验测点得到的现场试验数据，进行数据处理，假设一主蒸汽流量数值代入计算方法模型进行计算，计算得到的新主蒸汽流量重新代入到模型中，直至上一次计算得到的主蒸汽流量和本次计算得到新主蒸汽流量误差小于0.005％，停止迭代计算，此时得到的主蒸汽流量为最终主蒸汽流量。经过对比，主蒸汽流量与现场流量孔板测量的数据基本吻合，其精度可满足现场需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种母管制背压式汽轮机主蒸汽流量计算方法，其特征在于，包括：
基于排汽焓值，根据流量和功率平衡方程，经迭代计算，使得上一次计算得到的主蒸汽流量和本次计算得到的新主蒸汽流量误差小于0.005％，即得到最终主蒸汽流量，所述方法具体包括：
基于主给水流量，进行回热***热力计算，得到各段抽气流量；
根据假设的主蒸汽流量，预算得到门杆和轴封漏气量；
基于得到的各段抽气流量及门杆和轴封漏气量，根据功率平衡方程，得到新主蒸汽流量；
将得到的新主蒸汽流量作为假设的主蒸汽流量重新计算主蒸汽流量，直至上一次计算得到的主蒸汽流量和本次计算得到新主蒸汽流量误差小于0.005％，停止迭代计算，此时得到的主蒸汽流量为最终主蒸汽流量；
所述计算方法所涉及的计算公式如下：
Dxs＝Dcyjq+Dcyjs+Dx+D2s (1)
Dxshxs＝Dcyjqhcyjq+Dcyjshcyjs+Dxhx+D2sh2s (2)
式中，Dxs、Dcyjq、Dcyjs、Dx、D2s分别为除氧器下水流量、除氧器进汽流量、除氧器进水流量、门杆及轴封漏汽回收至除氧器蒸汽流量、2号高加疏水流量t/h；
hxs、hcyjq、hcyjs、hx、h2s分别为除氧器下水比焓、除氧器进汽比焓、除氧器进水比焓、及轴封漏汽回收至除氧器蒸汽焓、2号高加疏水比焓，kJ/kg；
式(1)、(2)中，只有除氧器进水流量和除氧器进汽流量为未知量，方程闭环可解；
由汽轮机功率平衡方程：
Figure FDA0002421759080000011
整理得出：
Figure FDA0002421759080000021
式中，D0、Dmg、Dqzf、D1e、D2e分别为主蒸汽流量、门杆漏汽量、前轴封漏汽量、一段抽汽量、二段抽汽量，t/h；
h0、htjj、h1e、h2e、hc分别为主蒸汽比焓、调节级后比焓、一段抽汽比焓、二段抽汽比焓、排汽比焓，kJ/kg；
Wzd、N分别为汽轮机轴端功率，发电机有功功率，kW；ηm、ηe分别为机械效率、发电机效率，％。
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