CN107463739A - 减温水流量分析方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种减温水流量分析方法及装置。所述方法包括：创建末级减温水流量修正模型、非末级减温水流量修正模型和减温水总流量修正模型；输入末级减温水流量、末级加热器出口蒸汽的预设温度、末级加热器出口蒸汽的实际温度和出口蒸汽温度折算系数至末级减温水流量修正模型，得到末级减温水流量的修正量；输入末级减温水流量、每一级减温水减温前的蒸汽温度、每一级减温水减温后的蒸汽温度和每一非末级减温水流量折算系数至非末级减温水流量修正模型，得到每一非末级减温水流量的修正量；输入末级减温水流量、末级减温水流量的修正量和每一非末级减温水流量的修正量至减温水总流量修正模型，得到减温水总流量的修正量，可修正分析减温水流量。
Description
技术领域
本发明涉及减温水流量领域，具体地，涉及一种减温水流量分析方法及装置。
背景技术
图1是本发明实施例中喷水减温系统的示意图。如图1所示，喷水减温系统具有结构简单，操作便捷可靠的优点，通过喷水减温系统控制蒸汽温度(汽温)，是蒸汽锅炉中普遍采用的汽温控制方法。由于减温水与高温蒸汽的混合过程增大了热力系统的熵增，会在一定程度上降低热力循环的能效，因此需要严格控制蒸汽锅炉中减温水的使用量。目前的锅炉运行受限于减温水的流量调节阀的动作灵敏度，出口蒸汽的温度与预设值会有一定偏差(-10～+5℃)。在设置有多级喷水减温的锅炉蒸汽加热系统中，各级喷水量分配可以形成多个不同的组合，也能使末级加热器的出口蒸汽的温度相同。在进行烟气侧汽温调节操作时，需要同时考虑出口蒸汽温度和减温水流量的变化，即便是出口蒸汽温度相同的条件下，各级减温水的流量也不能简单加和，这使得定量评价烟气侧汽温调节操作对减温水流量的影响存在一定的困难。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种减温水流量分析方法及装置，以实现减温水流量的修正计算，用一个统一的指标定量评价烟气侧汽温调节操作对机组运行经济性的影响。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种减温水流量分析方法，包括：
创建末级减温水流量修正模型、非末级减温水流量修正模型和减温水总流量修正模型；
输入末级减温水流量、末级加热器出口蒸汽的预设温度、末级加热器出口蒸汽的实际温度和出口蒸汽温度折算系数至末级减温水流量修正模型中，得到末级减温水流量的修正量；
输入末级减温水流量、每一级减温水减温前的蒸汽温度、每一级减温水减温后的蒸汽温度和每一非末级减温水流量折算系数至非末级减温水流量修正模型中，得到每一非末级减温水流量的修正量；
输入末级减温水流量、末级减温水流量的修正量和每一非末级减温水流量的修正量至减温水总流量修正模型中，得到减温水总流量的修正量。
在其中一种实施例中，减温水流量分析方法具体包括：
创建出口蒸汽温度折算系数模型；
输入末级加热器出口蒸汽的实际温度，末级加热器出口蒸汽的压力，末级减温水减温后的蒸汽温度，末级加热器入口蒸汽的压力至出口蒸汽温度折算系数模型中，得到出口蒸汽温度折算系数。
在其中一种实施例中，通过如下末级减温水流量修正模型得到末级减温水流量的修正量：
其中，Δm为末级减温水流量的修正量，kt为出口蒸汽温度折算系数，t2n+1为末级加热器出口蒸汽的实际温度，为末级加热器出口蒸汽的预设温度，t2n-1为末级减温水减温前的蒸汽温度，t2n为末级减温水减温后的蒸汽温度，mn为末级减温水流量。
在其中一种实施例中，通过如下出口蒸汽温度折算系数模型得到出口蒸汽温度折算系数：
其中，cp(pn+1,t2n+1)为末级加热器出口蒸汽的定压比热容，cp(pn,t2n)为末级减温水减温后的蒸汽的定压比热容，pn+1为末级加热器出口蒸汽的压力，pn为末级加热器入口蒸汽的压力。
在其中一种实施例中，减温水流量分析方法具体包括：
创建非末级减温水流量折算系数模型；
输入每一非末级减温水减温后的蒸汽温度，末级减温水减温前的蒸汽温度和每一级加热器入口蒸汽的压力至非末级减温水流量折算系数模型中，得到每一非末级减温水流量折算系数。
在其中一种实施例中，通过如下非末级减温水流量修正模型得到每一非末级减温水流量的修正量：
(x＝1，2，......，n-1)，
其中，mx′为每一非末级减温水流量的修正量，kx为每一非末级减温水流量折算系数，t2x-1为x级减温水减温前的蒸汽温度，t2x为x级减温水减温后的蒸汽温度，t2n-1为末级减温水减温前的蒸汽温度，t2n为末级减温水减温后的蒸汽温度，mn为末级减温水流量。
在其中一种实施例中，通过如下非末级减温水流量折算系数模型，得到每一非末级减温水流量折算系数：
其中，cp(px,t2x)为x级加热器入口蒸汽的定压比热容，cp(pn,t2n-1)为末级减温水减温前的蒸汽的定压比热容，px为x级加热器入口蒸汽的压力，pn为末级加热器入口蒸汽的压力。
在其中一种实施例中，通过如下减温水总流量修正模型得到减温水总流量的修正量：
(x＝1，2，......，n-1)，
其中，∑m为减温水总流量的修正量，mx′为每一非末级减温水流量的修正量，mn为末级减温水流量，Δm为末级减温水流量的修正量。
本发明实施例还提供一种减温水流量分析装置，包括：
模型创建单元，用于创建末级减温水流量修正模型、非末级减温水流量修正模型和减温水总流量修正模型；
末级减温水流量的修正量单元，用于输入末级减温水流量、末级加热器出口蒸汽的预设温度、末级加热器出口蒸汽的实际温度和出口蒸汽温度折算系数至末级减温水流量修正模型中，得到末级减温水流量的修正量；
非末级减温水流量的修正量单元，用于输入末级减温水流量、每一级减温水减温前的蒸汽温度、每一级减温水减温后的蒸汽温度和每一非末级减温水流量折算系数至非末级减温水流量修正模型中，得到每一非末级减温水流量的修正量；
减温水总流量的修正量单元，用于输入末级减温水流量、末级减温水流量的修正量和每一非末级减温水流量的修正量至减温水总流量修正模型中，得到减温水总流量的修正量。
在其中一种实施例中，末级减温水流量的修正量单元具体用于：
根据末级加热器出口蒸汽的实际温度，末级加热器出口蒸汽的压力，末级减温水减温后的蒸汽温度，末级加热器入口蒸汽的压力，计算出口蒸汽温度折算系数。
在其中一种实施例中，非末级减温水流量的修正量单元具体用于：
根据每一非末级减温水减温后的蒸汽温度，末级减温水减温前的蒸汽温度和每一级加热器入口蒸汽的压力，计算每一非末级减温水流量折算系数。
本发明实施例的减温水流量分析方法及装置，建立了蒸汽温度偏差与减温水流量之间的定量关系，实现了减温水流量的修正分析，用一个统一的指标定量评价了烟气侧汽温调节操作对机组运行经济性的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中喷水减温系统的示意图；
图2是本发明实施例中减温水流量分析方法的流程图；
图3是本发明实施例中减温水流量分析的原理图；
图4是本发明实施例中减温水流量分析装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
鉴于目前定量评价烟气侧汽温调节操作对减温水量的影响存在一定的困难，本发明实施例提供一种减温水流量分析方法，以实现减温水流量的修正计算，用一个统一的指标定量评价烟气侧汽温调节操作对机组运行经济性的影响。以下结合附图对本发明进行详细说明。
图2是本发明实施例中减温水流量分析方法的流程图。如图2所示，减温水流量分析方法可以包括：
步骤101：创建末级减温水流量修正模型、非末级减温水流量修正模型和减温水总流量修正模型。
步骤102：输入末级减温水流量、末级加热器出口蒸汽的预设温度、末级加热器出口蒸汽的实际温度和出口蒸汽温度折算系数至末级减温水流量修正模型中，得到末级减温水流量的修正量。
步骤103：输入末级减温水流量、每一级减温水减温前的蒸汽温度、每一级减温水减温后的蒸汽温度和每一非末级减温水流量折算系数至非末级减温水流量修正模型中，得到每一非末级减温水流量的修正量。
步骤104：输入末级减温水流量、末级减温水流量的修正量和每一非末级减温水流量的修正量至减温水总流量修正模型中，得到减温水总流量的修正量。
实施例中，可以通过如下末级减温水流量修正模型得到末级减温水流量的修正量：
其中，Δm为末级减温水流量的修正量，单位为t/h；kt为出口蒸汽温度折算系数，t2n+1为末级加热器出口蒸汽的实际温度，即末级加热器出口蒸汽温度的在线测点示数，单位为℃；为末级加热器出口蒸汽的预设温度，可从锅炉的设计资料中获得，单位为℃；t2n-1为末级减温水减温前的蒸汽温度，单位为℃；t2n为末级减温水减温后的蒸汽温度，单位为℃；mn为末级减温水流量，单位为t/h。
具体实施时，可以通过如下步骤得到出口蒸汽温度折算系数：创建出口蒸汽温度折算系数模型；输入末级加热器出口蒸汽的实际温度，末级加热器出口蒸汽的压力，末级减温水减温后的蒸汽温度，末级加热器入口蒸汽的压力至出口蒸汽温度折算系数模型中，得到出口蒸汽温度折算系数。
出口蒸汽温度折算系数模型如下：
其中，cp(pn+1,t2n+1)为末级加热器出口蒸汽的定压比热容，单位为kJ·kg-1·℃，cp(pn,t2n)为末级减温水减温后(末级加热器入口)的蒸汽的定压比热容，单位为kJ·kg-1·℃。pn+1为末级加热器出口蒸汽的压力，pn为末级加热器入口蒸汽的压力。可以根据末级加热器出口蒸汽的压力pn+1和末级加热器出口蒸汽的实际温度t2n+1，查水蒸气热力性质图表获得cp(pn+1,t2n+1)，也可以根据末级加热器入口蒸汽的压力pn和末级减温水减温后的蒸汽温度t2n，查水蒸气热力性质图表获得cp(pn,t2n)。
实施例中，可以通过如下非末级减温水流量修正模型得到每一非末级减温水流量的修正量：
其中，mx′为每一非末级减温水流量的修正量，单位为t/h；kx为每一非末级减温水流量折算系数，t2x-1为x级减温水减温前的蒸汽温度，单位为℃；t2x为x级减温水减温后的蒸汽温度，单位为℃；t2n-1为末级减温水减温前的蒸汽温度，单位为℃；t2n为末级减温水减温后的蒸汽温度，单位为℃；mn为末级减温水流量，单位为t/h。
具体实施时，可以通过如下步骤得到非末级减温水流量折算系数：创建非末级减温水流量折算系数模型；输入每一非末级减温水减温后的蒸汽温度，末级减温水减温前的蒸汽温度和每一级加热器入口蒸汽的压力至非末级减温水流量折算系数模型中，得到每一非末级减温水流量折算系数。
非末级减温水流量折算系数模型如下：
其中，cp(px,t2x)为x级加热器入口(x级减温水减温后)蒸汽的定压比热容，单位为kJ·kg-1·℃；cp(pn,t2n-1)为末级减温水减温前的蒸汽的定压比热容，单位为kJ·kg-1·℃；px为x级加热器入口蒸汽的压力，pn为末级加热器入口蒸汽的压力。可以根据x级加热器入口蒸汽的压力px和x级减温水减温后的蒸汽温度t2x，查水蒸气热力性质图表获得cp(px,t2x)，也可以根据末级加热器入口蒸汽的压力pn和末级减温水减温前的蒸汽温度t2n-1，查水蒸气热力性质图表获得cp(pn,t2n-1)。
通过上述模型得到末级减温水流量、末级减温水流量的修正量和每一非末级减温水流量的修正量，再将它们输入如下减温水总流量修正模型中，得到减温水总流量的修正量：
其中，∑m为减温水总流量的修正量，mx′为每一非末级减温水流量的修正量，mn为末级减温水流量，Δm为末级减温水流量的修正量。
图3是本发明实施例中减温水流量分析的原理图。如图3所示，以共有二级减温水为例，此时n＝2，可以通过二级减温水流量修正模型得到二级减温水流量的修正量：
其中，Δm为二级减温水流量的修正量；kt为出口蒸汽温度折算系数；t5为二级加热器出口蒸汽的实际温度，即二级加热器出口蒸汽温度的在线测点示数；为二级加热器出口蒸汽的预设温度，可从锅炉的设计资料中获得；t3为二级减温水减温前的蒸汽温度；t4为二级减温水减温后的蒸汽温度；m2为二级减温水流量。
此时，出口蒸汽温度折算系数模型如下：
其中，cp(p3,t5)为二级加热器出口蒸汽的定压比热容；cp(p2,t4)为二级减温水减温后(二级加热器入口)的蒸汽的定压比热容。p3为二级加热器出口蒸汽的压力，p2为二级加热器入口蒸汽的压力。
按如下模型将一级减温水流量m1折算为一级减温水流量的修正量：
其中，m1′为一级减温水流量的修正量；k1为一级减温水流量折算系数，t1为一级减温水减温前的蒸汽温度；t2为一级减温水减温后的蒸汽温度；t3为二级减温水减温前的蒸汽温度；t4为二级减温水减温后的蒸汽温度；m2为二级减温水流量。
此时，非末级减温水流量折算系数模型如下：
其中，cp(p1,t2)为一级加热器入口(一级减温水减温后)蒸汽的定压比热容；cp(p2,t3)为二级减温水减温前的蒸汽的定压比热容；p1为一级加热器入口蒸汽的压力，p2为二级加热器入口蒸汽的压力。
减温水总流量的修正量为：∑m＝m1′+m2+Δm；
其中，∑m为减温水总流量的修正量，m1′为一级减温水流量的修正量，m2为二级减温水流量，Δm为二级减温水流量的修正量。
通过比较烟气侧汽温调节操作前、后的减温水总流量的修正量∑m，可以定量评价烟气侧汽温调节操作对机组运行经济性的影响。当烟气侧汽温调节操作后的减温水总流量的修正量小于烟气侧汽温调节操作前的减温水总流量的修正量时，表明该项调节操作可以提高机组运行经济性，反之则不利于机组运行经济性。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种减温水流量分析装置，由于该装置解决问题的原理与减温水流量分析方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图4是本发明实施例中减温水流量分析装置的结构框图。如图4所示，减温水流量分析装置包括：
模型创建单元，用于创建末级减温水流量修正模型、非末级减温水流量修正模型和减温水总流量修正模型；
末级减温水流量的修正量单元，用于输入末级减温水流量、末级加热器出口蒸汽的预设温度、末级加热器出口蒸汽的实际温度和出口蒸汽温度折算系数至末级减温水流量修正模型中，得到末级减温水流量的修正量；
非末级减温水流量的修正量单元，用于输入末级减温水流量、每一级减温水减温前的蒸汽温度、每一级减温水减温后的蒸汽温度和每一非末级减温水流量折算系数至非末级减温水流量修正模型中，得到每一非末级减温水流量的修正量；
减温水总流量的修正量单元，用于输入末级减温水流量、末级减温水流量的修正量和每一非末级减温水流量的修正量至减温水总流量修正模型中，得到减温水总流量的修正量。
实施例中，末级减温水流量的修正量单元具体用于：
根据末级加热器出口蒸汽的实际温度，末级加热器出口蒸汽的压力，末级减温水减温后的蒸汽温度，末级加热器入口蒸汽的压力，计算出口蒸汽温度折算系数。
实施例中，非末级减温水流量的修正量单元具体用于：
根据每一非末级减温水减温后的蒸汽温度，末级减温水减温前的蒸汽温度和每一级加热器入口蒸汽的压力，计算每一非末级减温水流量折算系数。
综上，本发明实施例的减温水流量分析方法及装置，建立了蒸汽温度偏差与减温水流量之间的定量关系，实现了减温水流量的修正计算，用一个统一的指标定量评价了烟气侧汽温调节操作对机组运行经济性的影响。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种减温水流量分析方法，其特征在于，包括：
创建末级减温水流量修正模型、非末级减温水流量修正模型和减温水总流量修正模型；
输入末级减温水流量、末级加热器出口蒸汽的预设温度、末级加热器出口蒸汽的实际温度和出口蒸汽温度折算系数至所述末级减温水流量修正模型中，得到末级减温水流量的修正量；
输入所述末级减温水流量、每一级减温水减温前的蒸汽温度、每一级减温水减温后的蒸汽温度和每一非末级减温水流量折算系数至所述非末级减温水流量修正模型中，得到每一非末级减温水流量的修正量；
输入所述末级减温水流量、所述末级减温水流量的修正量和所述每一非末级减温水流量的修正量至所述减温水总流量修正模型中，得到减温水总流量的修正量。
2.根据权利要求1所述的减温水流量分析方法，其特征在于，具体包括：
创建出口蒸汽温度折算系数模型；
输入末级加热器出口蒸汽的实际温度，末级加热器出口蒸汽的压力，末级减温水减温后的蒸汽温度，末级加热器入口蒸汽的压力至所述出口蒸汽温度折算系数模型中，得到出口蒸汽温度折算系数。
3.根据权利要求2所述的减温水流量分析方法，其特征在于，通过如下末级减温水流量修正模型得到末级减温水流量的修正量：
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<mi>n</mi>
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<mo>,</mo>
</mrow>
其中，Δm为末级减温水流量的修正量，kt为出口蒸汽温度折算系数，t2n+1为末级加热器出口蒸汽的实际温度，为末级加热器出口蒸汽的预设温度，t2n-1为末级减温水减温前的蒸汽温度，t2n为末级减温水减温后的蒸汽温度，mn为末级减温水流量。
4.根据权利要求3所述的减温水流量分析方法，其特征在于，通过如下出口蒸汽温度折算系数模型得到出口蒸汽温度折算系数：
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</mrow>
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<mo>)</mo>
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</mrow>
</mfrac>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，cp(pn+1,t2n+1)为末级加热器出口蒸汽的定压比热容，cp(pn,t2n)为末级减温水减温后的蒸汽的定压比热容，pn+1为末级加热器出口蒸汽的压力，pn为末级加热器入口蒸汽的压力。
5.根据权利要求1所述的减温水流量分析方法，其特征在于，具体包括：
创建非末级减温水流量折算系数模型；
输入每一非末级减温水减温后的蒸汽温度，末级减温水减温前的蒸汽温度和每一级加热器入口蒸汽的压力至所述非末级减温水流量折算系数模型中，得到每一非末级减温水流量折算系数。
6.根据权利要求5所述的减温水流量分析方法，其特征在于，通过如下非末级减温水流量修正模型得到每一非末级减温水流量的修正量：
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<mo>&CenterDot;</mo>
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<mi>n</mi>
</msub>
<mo>,</mo>
</mrow>
(x＝1，2，......，n-1)，
其中，m′x为每一非末级减温水流量的修正量，kx为每一非末级减温水流量折算系数，t2x-1为x级减温水减温前的蒸汽温度，t2x为x级减温水减温后的蒸汽温度，t2n-1为末级减温水减温前的蒸汽温度，t2n为末级减温水减温后的蒸汽温度，mn为末级减温水流量。
7.根据权利要求6所述的减温水流量分析方法，其特征在于，通过如下非末级减温水流量折算系数模型，得到每一非末级减温水流量折算系数：
<mrow>
<msub>
<mi>k</mi>
<mi>x</mi>
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<mo>=</mo>
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<mn>2</mn>
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<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，cp(px,t2x)为x级加热器入口蒸汽的定压比热容，cp(pn,t2n-1)为末级减温水减温前的蒸汽的定压比热容，px为x级加热器入口蒸汽的压力，pn为末级加热器入口蒸汽的压力。
8.根据权利要求1所述的减温水流量分析方法，其特征在于，通过如下减温水总流量修正模型得到减温水总流量的修正量：
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<mi>&Sigma;</mi>
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<mo>+</mo>
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<mo>,</mo>
</mrow>
(x＝1，2，......，n-1)，
其中，∑m为减温水总流量的修正量，m′x为每一非末级减温水流量的修正量，mn为末级减温水流量，Δm为末级减温水流量的修正量。
9.一种减温水流量分析装置，其特征在于，包括：
模型创建单元，用于创建末级减温水流量修正模型、非末级减温水流量修正模型和减温水总流量修正模型；
末级减温水流量的修正量单元，用于输入末级减温水流量、末级加热器出口蒸汽的预设温度、末级加热器出口蒸汽的实际温度和出口蒸汽温度折算系数至所述末级减温水流量修正模型中，得到末级减温水流量的修正量；
非末级减温水流量的修正量单元，用于输入所述末级减温水流量、每一级减温水减温前的蒸汽温度、每一级减温水减温后的蒸汽温度和每一非末级减温水流量折算系数至所述非末级减温水流量修正模型中，得到每一非末级减温水流量的修正量；
减温水总流量的修正量单元，用于输入所述末级减温水流量、所述末级减温水流量的修正量和所述每一非末级减温水流量的修正量至所述减温水总流量修正模型中，得到减温水总流量的修正量。
10.根据权利要求9所述的减温水流量分析装置，其特征在于，所述末级减温水流量的修正量单元具体用于：
根据末级加热器出口蒸汽的实际温度，末级加热器出口蒸汽的压力，末级减温水减温后的蒸汽温度，末级加热器入口蒸汽的压力，计算出口蒸汽温度折算系数。
11.根据权利要求9所述的减温水流量分析装置，其特征在于，所述非末级减温水流量的修正量单元具体用于：
根据每一非末级减温水减温后的蒸汽温度，末级减温水减温前的蒸汽温度和每一级加热器入口蒸汽的压力，计算每一非末级减温水流量折算系数。
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