CN108827406B - 一种给水流量的软测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种给水流量的软测量方法，属于给水流量的测量方法技术领域。首先收集所需测点的测量值及计算值；此时过热减温水流量与再热减温水流量已通过实时测点采集得到；此外，当过热器减温水流量测点布置在给水流量孔板上游时，主蒸汽流量＝给水流量+过热减温水流量；再热蒸汽出口流量＝再热蒸汽入口流量+再热减温水流量；当过热器减温水流量测点布置在给水流量孔板下游时，主蒸汽流量不加过热减温水流量；然后通过热量平衡图，可以知道给水和过热器减温水成为主汽所需要在锅炉里吸收的热量，再热器减温水和再热器入口蒸汽成为再热器出口蒸汽所需要在锅炉里吸收的热量，两者之和等于入炉煤在锅炉里放出的热量。

Description

一种给水流量的软测量方法

技术领域

本发明涉及一种给水流量的软测量方法，属于给水流量的测量方法技术领域。

背景技术

给水流量是锅炉汽水系统里的一个重要参数，其准确性直接关系到给水调节品质的优劣，对汽包水位调节起到至关重要的作用，影响着机组的安全运行。同时，给水流量也是煤耗计算指标中的一项基础指标，直接关系到煤耗计算的准确性。

目前，采用节流装置是测量给水流量最为成熟的一种方法，也是唯一形成国际标准的流量测量方法，该方法通过测量节流装置前后的压差，然后经过温度压力补偿修正即可得到通过节流装置的给水流量。然而由于生产节流装置的厂家众多，生产质量也是良莠不齐，再加上安装单位在实际安装过程中由于操作不当，甚至损伤节流件等众多原因，很可能使得采用节流装置测量流量的最终不确定度大大增加。而且在实际应用中，锅炉负荷变动时，测量精度会大幅下降，并且这样测量得出的实时给水流量往往波动很大，很难确定其实际值。除此之外，当节流装置(如喷嘴)出现故障而引起给水流量变送器无法测量到给水流量时，会导致汽包水位三冲量自动调节不能正常投入，监视不到给水流量，增加了运行人员的操作量和操作难度，影响机组的升降负荷率及安全性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种给水流量的软测量方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种给水流量的软测量方法，

步骤一、收集所需测点的测量值及计算值；

步骤二、过热减温水流量与再热减温水流量已通过实时测点采集得到；当过热器减温水流量测点布置在给水流量孔板上游时，主蒸汽流量＝给水流量+过热减温水流量；再热蒸汽出口流量＝再热蒸汽入口流量+再热减温水流量，得到等式：

m₅＝m_1x+m₂ (1)

m₆＝m₃+m₄ (2)

当过热器减温水流量测点布置在给水流量孔板下游时，主蒸汽流量不加过热减温水流量，得到等式：

m₅＝m_1x (3)

步骤三、通过热量平衡图，知道给水和过热器减温水成为主汽所需要在锅炉里吸收的热量，再热器减温水和再热器入口蒸汽成为再热器出口蒸汽所需要在锅炉里吸收的热量，两者之和等于入炉煤在锅炉里放出的热量，即：

结合(1)式、(2)式和(4)式得到：

当过热器减温水流量测点布置在给水流量孔板下游时，得到：

结合(3)式和(2)式得到(7)式：

式中：H₁、m_1x——给水焓值、给水流量校核值，kJ/kg、kg/h；

H₂、m₂——过热减温水焓值、过热减温水流量，kJ/kg、kg/h；

H₃、m₃——再热减温水焓值、再热减温水流量，kJ/kg、kg/h；

H₄、m₄——再热器入口焓值、再热器入口流量，kJ/kg、kg/h；

H₅、m₅——主汽焓值、主汽流量，kJ/kg、kg/h；

H₆、m₆——再热器出口焓值、再热器出口流量，kJ/kg、kg/h；

B_mz——入炉煤流量，kg/h；

Q_y——低位发热量，kJ/kg；

其中，焓值通过相关计算软件或查图根据其对应的温度和压力得出。

本发明的方法对电厂采集的给水流量关键测点数据进行数据校核，达到了消除系统误差、减小波动幅度、得到更精确的给水流量的目的，同时也为精确计算煤耗打好基础，进一步保证了机组的安全运行。

附图说明

图1为本发明给水流量的软测量方法的测点示意图。

图2为本发明给水流量的软测量方法的测点示意图。

图3为锅炉热量平衡图。

图l和图2中的附图标记，1为给水测点，2为过热减温水测点，3为再热减温水测点，4为再热器入口测点，5为主汽测点，6为再热器出口测点。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1

首先收集所需测点的测量值及一些计算值，如表1。

表1需要采集的测点

注：其中有*号的需要通过计算得出

此时过热减温水流量与再热减温水流量已通过实时测点采集得到；此外，当过热器减温水流量测点布置在给水流量孔板上游时，主蒸汽流量＝给水流量+过热减温水流量；再热蒸汽出口流量＝再热蒸汽入口流量+再热减温水流量。测点示意图如图1得到等式：

m₅＝m_1x+m₂ (1)

m₆＝m₃+m₄ (2)

当过热器减温水流量测点布置在给水流量孔板下游时，主蒸汽流量不加过热减温水流量，测点示意图如图2得到等式：

m₅＝m_1x (3)

然后通过图3的热量平衡图，可以知道给水和过热器减温水成为主汽所需要在锅炉里吸收的热量，再热器减温水和再热器入口蒸汽成为再热器出口蒸汽所需要在锅炉里吸收的热量，两者之和等于入炉煤在锅炉里放出的热量，即：

结合(1)式、(2)式和(4)式得到：

当过热器减温水流量测点布置在给水流量孔板下游时，得到：

结合(3)式和(2)式得到(7)式：

式中：H₁、m_1x——给水焓值、给水流量校核值，kJ/kg、kg/h；

H₂、m₂——过热减温水焓值、过热减温水流量，kJ/kg、kg/h；

H₃、m_a——再热减温水焓值、再热减温水流量，kJ/kg、kg/h；

H₄、m₄——再热器入口焓值、再热器入口流量，kJ/kg、kg/h；

H₅、m₅——主汽焓值、主汽流量，kJ/kg、kg/h；

H₆、m₆——再热器出口焓值、再热器出口流量，kJ/kg、kg/h；

B_mz——入炉煤流量，kg/h；

Q_y——低位发热量，kJ/kg；

其中，焓值可以通过相关计算软件或查图根据其对应的温度和压力得出。

实施例2

表2是某电厂的实时测量数据，且该电厂的过热器减温水流量测点布置在给水流量孔板上游，所以根据(1)式、(2)式和(5)式利用采集到的测点得出4台机组的给水流量计算值，如表3：

表3.给水流量实测值与计算值

表2.采集到的测点

测点名	单位	1#机组	2#机组	3#机组	4#机组
						机组负荷	MW	345.3609924	303.7109985	622.8972778	579.4977417
入炉煤量	t/h	149.531311	131.5970154	246.3362579	234.7381134
						低位发热量	KJ/Kg	20343.41797	20317.43945	21952.26563	21526.86133
给水流量	t/h	960.1379395	809.4678955	1800.888794	1642.459106
						给水温度	℃	275.7600098	270.4338379	275.6300049	270.9205322
给水压力	MPa	18.26881027	16.4279995	26.5886879	25.68138504
						给水焓*	KJ/Kg	1210.71	1184.69	1208.84	1186.19
过热汽减温水流量	kg/h	92.92016602	110.4137993	50.21099064	110.0107399
						过热汽减温水温度	℃	186.3670044	179.8404541	180.0209503	178.3004608
过热汽减温水压力	MPa	18.70499992	16.7329998	27.42206192	26.52400017
						过热汽减温水焓*	KJ/Kg	800.11	770.66	777.32	769.41
再热汽减温水流量	t/h	0.664765537	0.375933319	0	0
						再热汽减温水温度	℃	186.3670044	179.8404541	180.0209503	178.3004608
再热汽减温水压力	MPa	7.744371891	5.677999973	0	0
						再热汽减温水焓*	KJ/Kg	794.55	764.81
再热器入口流量	t/h	927.6538086	790.0855713	1515.432739	1440.835571
						再热器入口温度	℃	329.9700012	326.5799866	316.819519	314.413208
再热器入口压力	MPa	3.816568136	3.334000111	3.974615335	3.747812986
						再热器入口焓*	KJ/Kg	3048.71	3053.02	3009.81	3009.9
主汽流量	t/h	1056.340942	900.1647339	1834.666382	1733.140259
						主汽温度	℃	533.7000122	541.1054077	569.8184204	567.6655273
主汽压力	MPa	16.17200089	14.76220036	23.17219925	22.8200779
						主汽焓*	KJ/Kg	3390.97	3427.07	3418.42	3415.67
再热器出口流量	t/h	928.3297119	790.4838867	1515.432739	1440.835571
						再热器出口温度	℃	535.9916992	537.1107178	560.8554077	563.6549072
再热器出口压力	MPa	3.599532604	3.127000093	4.151629925	3.822541952
						再热器出口焓*	KJ/Kg	3530.74	3537.91	3581.93	3591.33
锅炉效率	％	91.78553009	91.49510193	91.8844223	94.22586823
						过热器二级喷水流量A	t/h			2.95714283	1.826652169
过热器二级喷水流量B	t/h			0.330076903	3.227521896
						过热器一级喷水流量A	t/h			7.108200073	32.63806915
过热器一级喷水流量B	t/h			39.81557083	72.3184967
						再热器事故喷水流量A	t/h			0	0
再热器事故喷水流量B	t/h			0	0

注：其中有*号的需要通过计算得出。

在工程实际中，入炉煤流量测量值经过电子皮带秤校核之后相对比较准确，并且综合表2和式(5)，可以发现在计算时，由于入炉煤流量和煤粉的低位发热量值本身比较大，所以对最终的给水流量计算值的影响较大，而式中m₂、m₃和m₄的值相对较小，对最终计算结果的影响也比较小，所以即使这几个流量参数测的不是很准确，对最终结果的影响也基本可以忽略。由于该值是由计算推导出来的，所以波动幅度较小。而直接测量的话，由于锅炉负荷变化较大时，节流装置前后压差也会剧烈变化，导致实测出来的值波动很大，且不准确。所以应用该方法对精确的计算实时煤耗有至关重要的意义。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种给水流量的软测量方法，其特征在于，

步骤一、收集所需测点的测量值及计算值；

步骤二、过热减温水流量与再热减温水流量已通过实时测点采集得到；当过热减温水流量测点布置在给水流量孔板上游时，主蒸汽流量＝给水流量+过热减温水流量；再热器出口流量＝再热器入口流量+再热减温水流量，得到等式：

m₅＝m_1x+m₂ (1)

m₆＝m₃+m₄ (2)

当过热减温水流量测点布置在给水流量孔板下游时，主蒸汽流量不加过热减温水流量，得到等式：

m₅＝m_1x (3)

步骤三、通过热量平衡图，知道给水和过热减温水成为主蒸汽所需要在锅炉里吸收的热量，再热减温水和再热器入口蒸汽成为再热器出口蒸汽所需要在锅炉里吸收的热量，两者之和等于入炉煤在锅炉里放出的热量，即：

结合(1)式、(2)式和(4)式得到：

当过热减温水流量测点布置在给水流量孔板下游时，得到：

结合(3)式和(2)式得到(7)式：

式中：H₁、m_1x——给水焓值、给水流量校核值，kJ/kg、kg/h；

H₂、m₂——过热减温水焓值、过热减温水流量，kJ/kg、kg/h；

H₃、m₃——再热减温水焓值、再热减温水流量，kJ/kg、kg/h；

H₄、m₄——再热器入口焓值、再热器入口流量，kJ/kg、kg/h；

H₅、m₅——主蒸汽焓值、主蒸汽流量，kJ/kg、kg/h；

H₆、m₆——再热器出口焓值、再热器出口流量，kJ/kg、kg/h；

B_mz——入炉煤流量，kg/h；

Q_y——低位发热量，kJ/kg；

η——锅炉效率；

其中，焓值通过相关计算软件或查图根据其对应的温度和压力得出。

Images