CN110619485A - 一种母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了汽轮机组热耗特性技术领域的一种母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，旨在解决现有技术中母管制热电厂运行工况复杂，仪表测点不完善，对机组的实时监控和热经济性评价困难的技术问题，将母管制热电厂汽轮机组的运行方式区分为不带除氧器运行和带除氧器运行；分别建立不带除氧器运行机组的热耗模型和带除氧器运行机组的热耗模型；采集母管制热电厂汽轮机组的测点数据；基于采集到的测点数据和建立的热耗模型分析母管制热电厂在不同运行方式下的热耗特性。本发明通过将机组分为不带除氧器运行和带除氧器运行的方式分别建立热耗量模型，仅需通过少量测点数据即可实现对机组热经济性的分析，便于对机组运行状况进行在线监控。
Description
技术领域
本发明属于汽轮机组热耗特性技术领域，具体涉及一种母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法。
背景技术
随着科学技术的飞速发展,电子计算机在发电厂中的应用也越来越广泛，对运行的汽轮发电机组进行实时监控和热经济性计算已趋成熟，它可以大大提高火力发电厂的管理水平，在安全生产、节约能源、充分发挥电力生产的经济效益等方面，具有重大的现实意义。
对母管制电厂来说，由于其机炉数目、机组与除氧器的数目往往不相等，使得母管制电厂中各主要热力设备有多种组合运行方式。加之各种汽、水母管的存在，也使得母管制电厂中的汽水流向、汽水参数的变化十分复杂。给母管制机组运行热经济性带来许多困难，如按单元制运行的机组加装测点，则所需测点相当多，加之母管制电厂中常为较落后的中、低压机组，这些机组的检测仪表大多为一次仪表，仪表测点布置也不完善，给母管制电厂实施在线监控带来许多不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，以解决现有技术中母管制热电厂运行工况复杂，仪表测点不完善，对机组的实时监控和热经济性评价困难的技术问题。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，包括：
将母管制热电厂汽轮机组的运行方式区分为不带除氧器运行和带除氧器运行；
分别建立不带除氧器运行机组的热耗模型和带除氧器运行机组的热耗模型；
采集母管制热电厂汽轮机组的测点数据；
基于采集到的测点数据和建立的热耗模型分析母管制热电厂在不同运行方式下的热耗特性。
建立不带除氧器运行机组的热耗模型的方法包括：
a、以低压加热器出水焓作为计算基准点，计算机组热耗量：
式中，Qa表示不带除氧器运行机组热耗量；D0表示主蒸汽流量；i0表示主蒸汽焓值；表示低压加热器出水焓值；Qg表示高压加热器组抽汽供热量，
式中，Dgs表示高加给水流量；表示高加给水最终焓值，表示给水泵出水焓；Ds表示高加热水器组中压力最低级高压加热器的疏水流量；表示高加热水器组中压力最低级高压加热器的疏水焓值，
式中，表示压力最低级高压加热器的抽汽焓值；
合并(1)、(2)、(3)式，即可得到不带除氧器运行机组的热耗模型：
把高压加热器组看作是机组的外部系统，把高压加热器组的抽汽看作对外供热。
建立带除氧器运行机组的热耗量模型的方法包括：
aa、机组主循环热耗量：
式中，Q1表示主循环热耗量；
根据热平衡式：
bb、机组辅助循环热耗量：
式中，Q2表示辅助循环热耗量；Dsj表示第j台进入本机组除氧器的高加疏水流量；表示第j台进入本机组除氧器的高加疏水焓值；Dy表示进入除氧器的凝结水量；表示进入除氧器的凝结水焓值；Db表示进入除氧器的补充水量；表示进入除氧器的补充水焓值；
cc、带除氧器运行机组的热耗模型为：
Qb＝Q1+Q2 (8)
式中，Qb表示带除氧器运行机组热耗量。
所述辅助循环热耗量包括邻机高压加热器疏水热耗量、邻机凝水热耗量和补充水热耗量。
所述测点包括主蒸汽流量、主蒸汽压力、主蒸汽温度、给水流量、给水压力和给水温度。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
(1)本发明所述母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，通过将机组分为不带除氧器运行和带除氧器运行的方式分别建立热耗量模型，仅需通过少量测点数据即可实现对机组热经济性的分析，便于对机组运行状况进行在线监控；
(2)本发明所述母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，建立的热耗模型适应性强，即适用于不同型号、不同热力系统的中压凝汽式机组，又适应于机组在不同工况下的计算需要，该模型所需测点少，节省项目投资，模型运行可靠，稳定性好、故障少。
附图说明
图1是本发明所述母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法的热力系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
母管制热电厂中并列运行汽轮发电机组的实际运行方式，通常分为两种，一种是不带除氧器运行，一种是带除氧器运行。分别建立不带除氧器运行机组的热耗模型和带除氧器运行机组的热耗模型。
不带除氧器运行汽轮发电机组，进汽从主蒸汽母管送来，在汽轮机中膨胀做功后排入冷凝器，再由凝结水泵经低加送入凝水母管，高压加热器绐水从给水冷母管进入，经高加加热后进入热母管，把高压加热器组看作是机组的外部系统，把高压加热器组的抽汽看作对外供热，假定高压加热器疏水先疏至低压加热器出口处再和凝水一起离开机组热力系统，即可以低压加热器出水焓作为计算基准点，求得不带除氧器运行机组热耗量：
式中，Qa表示不带除氧器运行机组热耗量；D0表示主蒸汽流量；i0表示主蒸汽焓值；表示低压加热器出水焓值；Qg表示高压加热器组抽汽供热量，
式中，Dgs表示高加给水流量；表示高加给水最终焓值，表示给水泵出水焓；Ds表示高加热水器组中压力最低级高压加热器的疏水流量；表示高加热水器组中压力最低级高压加热器的疏水焓值，
式中，表示压力最低级高压加热器的抽汽焓值；
合并(1)、(2)、(3)式，即可得到不带除氧器运行机组的热耗模型：
其中，Do、io、Dgs、可根据主蒸汽流量、主蒸汽压力、主蒸汽温度、给水流量、给水压力和给水温度这6个测点数据求得，这三个参数可根据汽轮机热力试验获取的热力参数与汽轮机通流部分流量的拟合关系来求出，由于母管制电厂中，除氧器并列定压运行，可取定值。
建立带除氧器运行机组的热耗模型，如图1所示，为凝汽式汽轮机组的热力系统。
图1中的除氧器就属于机组本身的热力系统，和不带除氧器时相比，机组热力系统中不仅有本机组的汽水流量，还可能有邻机高压加热器疏水、邻机凝水以及水处理送来的补充水，为了计算方便，把热力系统中的汽水划分为两部分，一部分是主循环汽水流量，一部分属辅助循环的汽水流量，机组的热耗量即为这两部分汽水热耗量之和。
建立带除氧器运行机组的热耗量模型的方法包括：
aa、机组主循环热耗量：
式中，Q1表示主循环热耗量；
根据热平衡式：
bb、机组辅助循环热耗量：
式中，Q2表示辅助循环热耗量；Dsj表示第j台进入本机组除氧器的高加疏水流量；表示第j台进入本机组除氧器的高加疏水焓值；Dy表示进入除氧器的凝结水量；表示进入除氧器的凝结水焓值；Db表示进入除氧器的补充水量；表示进入除氧器的补充水焓值；
cc、带除氧器运行机组的热耗模型为：
Qb＝Q1+Q2 (8)
式中，Qb表示带除氧器运行机组热耗量。
综上所述，本发明通过将机组分为不带除氧器运行和带除氧器运行的方式分别建立热耗量模型，无论机组用什么方式运行，利用上述热耗量模型，即可求出其热耗量，便于对机组运行状况进行在线监测，同时仅需通过少量测点数据即可实现对机组热经济性的分析。在此需注意的是，通常火电厂系统中不设给水流量测点，应用本模型则必须加装方能满足需求。
本发明所述母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，模型适应性强，既适用于不同型号、不同热力系统的中压凝汽式机组，又适用于机组在不同工况下的计算需要，该模型所需测点少，有利于在线监控在母管制电厂中的应用，也可节省项目投资，本模型运行可靠，稳定性好、故障少。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，其特征是，包括：
将母管制热电厂汽轮机组的运行方式区分为不带除氧器运行和带除氧器运行；
分别建立不带除氧器运行机组的热耗模型和带除氧器运行机组的热耗模型；
采集母管制热电厂汽轮机组的测点数据；
基于采集到的测点数据和建立的热耗模型分析母管制热电厂在不同运行方式下的热耗特性。
2.根据权利要求1所述的母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，其特征是，建立不带除氧器运行机组的热耗模型的方法包括：
a、以低压加热器出水焓作为计算基准点，计算机组热耗量：
式中，Qa表示不带除氧器运行机组热耗量；D0表示主蒸汽流量；i0表示主蒸汽焓值；表示低压加热器出水焓值；Qg表示高压加热器组抽汽供热量，
式中，Dgs表示高加给水流量；表示高加给水最终焓值，表示给水泵出水焓；Ds表示高加热水器组中压力最低级高压加热器的疏水流量；表示高加热水器组中压力最低级高压加热器的疏水焓值，
式中，表示压力最低级高压加热器的抽汽焓值；
合并(1)、(2)、(3)式，即可得到不带除氧器运行机组的热耗模型：
3.根据权利要求2所述的母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，其特征是，把高压加热器组看作是机组的外部系统，把高压加热器组的抽汽看作对外供热。
4.根据权利要求1所述的母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，其特征是，建立带除氧器运行机组的热耗量模型的方法包括：
aa、机组主循环热耗量：
式中，Q1表示主循环热耗量；
根据热平衡式：
bb、机组辅助循环热耗量：
式中，Q2表示辅助循环热耗量；Dsj表示第j台进入本机组除氧器的高加疏水流量；表示第j台进入本机组除氧器的高加疏水焓值；Dy表示进入除氧器的凝结水量；表示进入除氧器的凝结水焓值；Db表示进入除氧器的补充水量；表示进入除氧器的补充水焓值；
cc、带除氧器运行机组的热耗模型为：
Qb＝Q1+Q2 (8)
式中，Qb表示带除氧器运行机组热耗量。
5.根据权利要求4所述的母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，其特征是，所述辅助循环热耗量包括邻机高压加热器疏水热耗量、邻机凝水热耗量和补充水热耗量。
6.根据权利要求1所述的母管制热电厂汽轮机组热耗特性分析方法，其特征是，所述测点包括主蒸汽流量、主蒸汽压力、主蒸汽温度、给水流量、给水压力和给水温度。
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