CN113158443A - 高温省煤器运行对汽机热耗影响的修正计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温省煤器运行对汽机热耗影响的修正计算方法，机组额定负荷下，在给水流量变化范围内，给定若干个给水主路流量值，分别获得相应的热耗变化率值，通过数值拟合的方式获得相应曲线，用于修正计算，能反映高温省煤器***投运对机组热力性能的影响，可更加全面反映机组的运行状况。

Description

高温省煤器运行对汽机热耗影响的修正计算方法

技术领域

本发明涉及汽轮机热耗的修正方法，具体涉及一种高温省煤器运行对汽机热耗影响的修正计算方法。

背景技术

在进行汽轮机热力性能试验时，各主要参数如主蒸汽压力、温度、排汽压力等主要参数应与设计值处于一定偏差范围内并保持稳定。试验数据处理过程中，为评价机组热力性能，需要将上述参数下的热耗进行修正，以评价机组处于额定工况时的热耗水平。

目前，主要是使用制造厂提供的修正曲线对参数进行修正，主要为参数修正，主要涉及参数为主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽压力、再热蒸汽温度及排汽压力。此修正曲线适用于设备厂家提供的热力***。

实际上，在机组节能降耗的压力下，多数机组对初始的热力***进行了改造优化，以尽可能的降低机组热耗。这样一来，仅用设备厂家提供的修正曲线对汽机试验结果进行修正，将无法全面反映机组的运行状况，尤其是牵扯到较大的***改造时，将对机组的热力性能产生较大的影响，此部分改造需要进行单独的修正计算。

在余热回收方面，部分机组加装了高温省煤器，其通过回收锅炉空预器前或与空预器并联的烟气量，以加热部分给水。当机组改造完成后，需要对其产生的经济性进行评估。现场评估一般采用试验的方式开展，将获得的数据进行计算、修正后与设计值进行比较。当前没有相应的修正计算方法。

对于常规给水***来说，给水依次经过3号高加、2号高加、1号高加，与相应的汽机抽汽进行换热后，进入锅炉省煤器***，如图1所示。为回收烟气热量，部分机组对此***进行改造。改造后，部分给水流量按照先前流向依次通过3号、2号、1号高加，另一部分给水流向高温省煤器后，汇入1号高加出口。因为经过3号、2号、1号高加的给水量减少，在1号高加出口温度不变的情况下，1段、2段、3段抽汽量将减少，则在高、中压缸中的做功量将增加，进而影响机组的热耗。

发明内容

本发明针对增加高温省煤器***的机组，提出一种数值计算及修正的方法，以反映高温省煤器***投运对机组热力性能的影响。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种高温省煤器运行对汽机热耗影响的修正计算方法，其特征是，过程如下：

当高温省煤器***未投运时，流量为Q_进、温度为t_进的给水依次经3号高加、2号高加、1号高加等给水主路加热后，进入省煤器，各加热器出口的温度分别为t₃、t₂、t₁……。对相应加热器进行热量及质量平衡计算后，相应的汽机抽汽量为Q₃、Q₂、Q₁……。以上参数选自设备厂家提供的热平衡图。

当高温省煤器***投运后，通过高温省煤器入口调节阀的开度调节进入给水主路及高温省煤器的给水流量。即进入给水主路的流量为Q′_进，因流量变化，导致各加热器出口温度及抽汽量均发生变化，相应加热器参数分别为t′₃、t′₂、t′₁……，相应抽汽流量分别为Q′₃、Q′₂、Q′₁……。通过高温省煤器的流量为Q_高省，高温省煤器的出口温度为t_高省。以上参数来自试验期间获得的运行数据。

在机组输入热量不变的情况下，高温省煤器投运后，通过主路的给水流量发生减少，导致相应加热器的抽汽流量减少，则在汽缸内做功量增加，进而降低了机组的热耗。

对于常规燃煤机组，1抽、2抽为汽轮机高压缸上的抽汽，3抽为汽轮机中压缸上的抽汽。1抽抽汽量减少，则在汽缸中增加的做功量包括高压缸、中压缸、低压缸相应的做功量，且增加其在再热器中的吸热量；2抽抽汽量减少，则增加再热器的吸热量，且增加中压缸、低压缸的做功量；3抽抽汽量减少，增加的做功量为3抽至中排通流部分的做功量及低压缸的做功量。

则，中温省煤器投入，一方面增加机组做功量，另一方面增加热量输入量。具体如下：

1段抽汽减少增加的做功量为：

W₁＝(Q₁-Q’₁)*((h₁-h_gp)+(h_zr-h_zp)+(h_dj-h_pq)) (1)

1段抽汽减少在再热器中增加的吸热量为：

H_z1＝(Q₁-Q′₁)*(h_zc-h_zr) (2)

2段抽汽减少增加的做功量为：

W₂＝(Q₂-Q′₂)*((h_zr-h_zp)+(h_dj-h_pq)) (3)

2段抽汽减少在再热器中增加的吸热量为：

H_z2＝(Q₂-Q′₂)*(h_zc-h_zr) (4)

3段抽汽减少增加的做功量为：

W₃＝(Q₃-Q′₃)*((h₃-h_zp)+(h_dj-h_pq)) (5)

则，汽轮机组输入热量为H，机组未投用高温省煤器的发电量为W_设，汽机设计热耗为：

q_设＝H/W_设 (6)

机组投用高温省煤器的发电量为：

W_投＝W_设+W₁+W₂+W₃ (7)

则汽机热耗为：

q_投＝(H+H_z1+H_z2)/W_投 (8)

则热耗变化率为：

式中：Q₁、Q’₁、Q₂、Q’₂、Q₃、Q’₃为高温省煤器投用前后的一抽流量、二抽流量、三抽流量，h₁、h_zr、h_zp、h_dj、h_pq、h₃分别为一抽焓值、再热蒸汽焓值、中排焓值、低压缸进汽焓值、低压缸排汽焓值、三抽焓值。

h_zc、h_zr为再热器出口、进口焓值。

依照上述计算方法，机组额定负荷下，在给水流量变化范围内，给定若干个给水主路流量值，分别获得相应的热耗变化率值，通过数值拟合的方式获得相应曲线，用于修正计算。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：当前无针对高温省煤器的修正方法或修正曲线，无法量化高温省煤器投运对机组热力性能产生的影响。本发明结合设备厂家提供的参数，采用数据计算的方法对汽机试验结果进行修正，能准确反映高温省煤器***投运对机组热力性能的影响以及汽轮机本身的热力性能状况，可更加全面反映机组的运行状况。

附图说明

图1是背景技术中典型的附有高温省煤器***的给水***的结构示意图。

图2是本发明实施例中典型的附有高温省煤器***的给水***的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图2，本实施例中，一种高温省煤器运行对汽机热耗影响的修正计算方法，过程如下：

当高温省煤器***未投运时，流量为Q_进、温度为t_进的给水依次经3号高加、2号高加、1号高加等给水主路加热后，进入省煤器，各加热器出口的温度分别为t₃、t₂、t₁……。对相应加热器进行热量及质量平衡计算后，相应的汽机抽汽量为Q₃、Q₂、Q₁……。以上参数选自设备厂家提供的热平衡图。

当高温省煤器***投运后，通过高温省煤器入口调节阀的开度调节进入给水主路及高温省煤器的给水流量。即进入给水主路的流量为Q′_进，因流量变化，导致各加热器出口温度及抽汽量均发生变化，相应加热器参数分别为t’₃、t’₂、t’₁……，相应抽汽流量分别为Q’₃、Q’₂、Q’₁……。通过高温省煤器的流量为Q_高省，高温省煤器的出口温度为t_高省。以上参数来自试验期间获得的运行数据。

在机组输入热量不变的情况下，高温省煤器投运后，通过主路的给水流量发生减少，导致相应加热器的抽汽流量减少，则在汽缸内做功量增加，进而降低了机组的热耗。

对于常规燃煤机组，1抽、2抽为汽轮机高压缸上的抽汽，3抽为汽轮机中压缸上的抽汽。1抽抽汽量减少，则在汽缸中增加的做功量包括高压缸、中压缸、低压缸相应的做功量，且增加其在再热器中的吸热量；2抽抽汽量减少，则增加再热器的吸热量，且增加中压缸、低压缸的做功量；3抽抽汽量减少，增加的做功量为3抽至中排通流部分的做功量及低压缸的做功量。

则，中温省煤器投入，一方面增加机组做功量，另一方面增加热量输入量。具体如下：

1段抽汽减少增加的做功量为：

W₁＝(Q₁-Q’₁)*((h₁-h_gp)+(h_zr-h_zp)+(h_dj-h_pq)) (1)

1段抽汽减少在再热器中增加的吸热量为：

H_z1＝(Q₁-Q′₁)*(h_zc-h_zr) (2)

2段抽汽减少增加的做功量为：

W₂＝(Q₂-Q′₂)*((h_zr-h_zp)+(h_dj-h_pq)) (3)

2段抽汽减少在再热器中增加的吸热量为：

H_z2＝(Q₂-Q′₂)*(h_zc-h_zr) (4)

3段抽汽减少增加的做功量为：

W₃＝(Q₃-Q′₃)*((h₃-h_zp)+(h_dj-h_pq)) (5)

则，汽轮机组输入热量为H，机组未投用高温省煤器的发电量为W_设，汽机设计热耗为：

q_设＝H/W_设 (6)

机组投用高温省煤器的发电量为：

W_投＝W_设+W₁+W₂+W₃ (7)

则汽机热耗为：

q_投＝(H+H_z1+H_z2)/W_投 (8)

则热耗变化率为：

式中：Q₁、Q′₁、Q₂、Q′₂、Q₃、Q′₃为高温省煤器投用前后的一抽流量、二抽流量、三抽流量，h₁、h_zr、h_zp、h_dj、h_pq、h₃分别为一抽焓值、再热蒸汽焓值、中排焓值、低压缸进汽焓值、低压缸排汽焓值、三抽焓值。

h_zc、h_zr为再热器出口、进口焓值。

依照上述计算方法，机组额定负荷下，在给水流量变化范围内，给定若干个给水主路流量值，分别获得相应的热耗变化率值，通过数值拟合的方式获得相应曲线，用于修正计算。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种高温省煤器运行对汽机热耗影响的修正计算方法，其特征是，过程如下：

当高温省煤器***未投运时，流量为Q_进、温度为t_进的给水依次经3号高加、2号高加、1号高加……给水主路加热后，进入省煤器，各加热器出口的温度分别为t₃、t₂、t₁……；对相应加热器进行热量及质量平衡计算后，相应的汽机抽汽量为Q₃、Q₂、Q₁……；以上参数选自设备厂家提供的热平衡图；

当高温省煤器***投运后，通过高温省煤器入口调节阀的开度调节进入给水主路及高温省煤器的给水流量；即进入给水主路的流量为Q′_进，因流量变化，导致各加热器出口温度及抽汽量均发生变化，相应加热器参数分别为t₃、t′₂t′₁……，相应抽汽流量分别为Q′₃、Q′₂、Q′₁……；通过高温省煤器的流量为Q_高省，高温省煤器的出口温度为t_高省；以上参数来自试验期间获得的运行数据；

在机组输入热量不变的情况下，高温省煤器投运后，通过主路的给水流量发生减少，导致相应加热器的抽汽流量减少，则在汽缸内做功量增加，进而降低了机组的热耗；

对于常规燃煤机组，1抽、2抽为汽轮机高压缸上的抽汽，3抽为汽轮机中压缸上的抽汽；1抽抽汽量减少，则在汽缸中增加的做功量包括高压缸、中压缸、低压缸相应的做功量，且增加其在再热器中的吸热量；2抽抽汽量减少，则增加再热器的吸热量，且增加中压缸、低压缸的做功量；3抽抽汽量减少，增加的做功量为3抽至中排通流部分的做功量及低压缸的做功量；

则，中温省煤器投入，一方面增加机组做功量，另一方面增加热量输入量；具体如下：

1段抽汽减少增加的做功量为：

W₁＝(Q₁-Q′₁)*((h₁-h_gp)+(h_zr-h_zp)+(h_dj-h_pq)) (1)

1段抽汽减少在再热器中增加的吸热量为：

H_z1＝(Q₁-Q′₁)*(h_zc-h_zr) (2)

2段抽汽减少增加的做功量为：

W₂＝(Q₂-Q′₂)*((h_zr-h_zp)+(h_dj-h_pq)) (3)

2段抽汽减少在再热器中增加的吸热量为：

H_z2＝(Q₂-Q′₂)*(h_zc-h_zr) (4)

3段抽汽减少增加的做功量为：

W₃＝(Q₃-Q′₃)*((h₃-h_zp)+(h_dj-h_pq)) (5)

则，汽轮机组输入热量为H，机组未投用高温省煤器的发电量为W_设，汽机设计热耗为：

q_设＝H/W_设 (6)

机组投用高温省煤器的发电量为：

W_投＝W_设+W₁+W₂+W₃ (7)

则汽机热耗为：

q_投＝(H+H_z1+H_z2)/W_投 (8)

则热耗变化率为：

式中：Q₁、Q′₁、Q₂、Q₂、Q₃、Q′₃为高温省煤器投用前后的一抽流量、二抽流量、三抽流量，h₁、h_zr、h_zp、h_dj、h_pq、h₃分别为一抽焓值、再热蒸汽焓值、中排焓值、低压缸进汽焓值、低压缸排汽焓值、三抽焓值；h_zc、h_zr为再热器出口、进口焓值；

依照上述计算方法，机组额定负荷下，在给水流量变化范围内，给定若干个给水主路流量值，分别获得相应的热耗变化率值，通过数值拟合的方式获得相应曲线，用于修正计算。

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