CN113065290A - 一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,该方法包括:获取高位布置汽轮机各段管道的管道结构参数、各段管道对应的流体参数;基于各段管道的管道结构参数、各段管道对应的流体参数确定高位布置汽轮发电机组各段管道的阻力变化值;基于各段管道的阻力变化值确定各段管道对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,并基于热耗率影响值确定高位布置汽轮发电机组相对于常规布置汽轮发电机组的总热耗率的相对变化百分比;基于相对变化百分比对高位布置汽轮发电机组的节能效果进行评估。本发明提供的高位布置汽轮发电机组的方法可以实现对汽轮发电机组高位布置技术节能效果的预先评估,进而提供技术决策,降低投资风险。

Description

一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法
技术领域
本发明属于火力发电节能技术领域,更具体地说,是涉及一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法。
背景技术
汽轮发电机组高位布置技术,是中国提出的机组布置新方法,属于全球首创,技术实施后将汽轮发电机的布置位置从常规的13.7米提升到了65米高度,大幅度缩短四大管道和直接空冷排汽管道长度约30%。
目前,汽轮发电机组高位布置技术与传统的汽轮发电机组常规布置技术相比,伴随着厂房内设备布置的改变、厂房建设结构的改变和设备支撑方式的改变,致使现有的节能效果评估方法已经不能适用于汽轮发电机组高位布置技术,无法为汽轮机高位布置技术提供技术决策,也就不能对现场资本的投入进行合理预估增大了投资风险。因此亟需一种实用且简化的方法对汽轮发电机组高位布置技术的节能效果进行预先评估,无法为汽轮发电机组高位布置技术提供技术决策的问题,增大了投资风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,以解决因无法对汽轮机发电组高位布置技术的节能效果进行预先评估,导致不能为汽轮机组高位布置技术提供技术决策的问题,进而降低投资风险。
为解决上述问题,本发明提供了一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,所述高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法包括:
获取高位布置汽轮机各段管道的管道结构参数、各段管道对应的流体参数;
基于所述各段管道的管道结构参数、所述各段管道对应的流体参数确定所述高位布置汽轮发电机组各段管道的阻力变化值;
基于所述各段管道的阻力变化值确定各段管道对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,并基于所述热耗率影响值确定所述高位布置汽轮发电机组相对于常规布置汽轮发电机组的总热耗率的相对变化百分比;
基于所述相对变化百分比对所述高位布置汽轮发电机组的节能效果进行评估。
本发明实施例提供的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的有益效果在于:首先,通过获取高位布置汽轮机各段管道的管道结构参数、各段管道对应的流体参数确定高位布置汽轮发电机组各段管道的阻力变化值;其次,根据各段管道的阻力变化值确定各段管道对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值;之后,根据热耗率影响值确定所述高位布置汽轮发电机组相对于常规布置汽轮发电机组的总热耗率的相对变化百分比;最后,根据相对变化百分比对高位布置汽轮发电机组的节能效果进行评估。本发明提供的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,不仅能够提供一种实用且简化的方法对汽轮发电机组高位布置技术的节能效果进行预先评估,还能够降低汽轮发电机组高位布置技术的投资风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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,还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参考图1,图1为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的流程示意图,该方法包括:
S101:获取高位布置汽轮机各段管道的管道结构参数、各段管道对应的流体参数。
在本实施例中,当高位布置汽轮发电机组为纯高位布置汽轮发电机组时,全部汽轮发电机组布置在与锅炉炉顶高度相当的汽轮机厂房平台;当高位布置汽轮发电机组为双轴结构的汽轮发电机组时,除汽轮机低压缸及发电机低位布置外其余汽轮机高、中压缸及对应发电机布置在于锅炉炉顶高度相当的汽轮机厂房平台。
在本实施例中,高位布置汽轮发电机组节能效果评估的前提为:高位布置汽轮发电机组的汽轮机、高低压给水加热器、给水泵及驱动汽轮机、除氧器、凝汽器与常规布置汽轮发电机组采用相同性能和参数的设备,锅炉及辅助设备在两种布置方案中性能、参数及布置方式不变。
S102:基于各段管道的管道结构参数、各段管道对应的流体参数确定高位布置汽轮发电机组各段管道的阻力变化值。
S103:基于各段管道的阻力变化值确定各段管道对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,并基于热耗率影响值确定高位布置汽轮发电机组相对于常规布置汽轮发电机组的总热耗率的相对变化百分比。
S104:基于相对变化百分比对高位布置汽轮发电机组的节能效果进行评估。
可选的,作为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的一种具体实施方式,各段管道的管道结构参数包括管道阻力系数、管道摩擦系数、管道内径、管道节省长度、弯头局部阻力系数、弯头数目变化量,各段管道对应的流体参数包括管道内质量流量、管道内介质比容。
其中,管道节省长度为高位布置汽轮机各段管道相对于常规布置汽轮发电机组各段管道的节省长度,弯头数目变化量为高位布置汽轮机各段管道的弯头相对于常规布置汽轮发电机组各段管道的弯头的数目变化量。
高位布置汽轮发电机组各段管道的阻力变化值的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000041
其中,λ(ep)为某段管道摩擦系数,D(ep)为某段管道内径,ΔL(ep)某段管道节省长度,ξ(ep)i为某段管道弯头局部阻力系数,n(ep)为某段管道弯头数目变化量,Δp(ep)为某段管道的阻力变化值,q(ep)为某段管道内质量流量,θ为管道内介质比容。
在本实施例中,各段管道的阻力变化值包含主蒸汽管道的阻力变化值、再热管道的阻力变化值、抽汽管道的阻力变化值、排汽管道的阻力变化值、给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化值、给水泵汽轮机排汽管道的阻力变化值、给水泵进口管道的阻力变化值、给水泵出口管道的阻力变化值以及凝结水泵出口管道的阻力变化值。
在本实施中,给水泵进口管道的节省长度的计算方法为:
ΔLfwpin=ΔHpt+ΔHdea
其中,ΔLfwpin为给水泵进口管道的节省长度,ΔHpt为高位布置汽轮发电机组给水泵汽轮机布置标高比常规布置汽轮发电机组给水泵汽轮机布置标高的变化量,ΔHdea为高位布置汽轮发电机组除氧器布置标高比常规布置汽轮发电机组除氧器布置标高的变化量。可选的,在ΔLfwpin为正值时,给水泵进口管道的阻力增加;在ΔLfwpin为负值时,给水泵进口管道的阻力减小。
在本实施中,给水泵出口管道的节省长度为给水泵管道出口至锅炉省煤气管道的长度。可选的,在ΔLfwpout为正值时,给水泵出口管道的阻力增加;在ΔLfwpout为负值时,给水泵出口管道的阻力减小。
在本实施例中,管道内介质的雷诺数的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000051
其中,Re为某段管道内介质的雷诺数,qm为某段管道内质量流量设计值,μ为某段管道介质的动力粘度。
在本实施例中,μ由某段管道的设计压力值及设计温度值计算得到。
在本实施例中,λ(ep)由管道介质的雷诺数Re与管道壁垒相对粗糙度ε/D(ep)查取设计规程中计算图标获得。
其中,ε为某段管道内部表面等值粗糙度。
在本实施例中,在弯头减少时,ξ(ep)i取正值;在弯头增加时,ξ(ep)i取负值。
在本发明实施例中,ξ(ep)i可根据弯头规格由设计规程查得。
可选的,作为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的一种具体实施方式,各段管道包括主蒸汽管道。
主蒸汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
ΔHRms=-Kms×Δpms
其中,ΔHRms为主蒸汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Δpms主蒸汽管道的阻力变化值,Kms为常规布置汽轮发电机组的主蒸汽管道的压力对高位布置汽轮发电机组热耗率修正曲线的斜率系数。
可选的,作为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的一种具体实施方式,各段管道包括再热管道。
再热管道包括冷段再热管道和热段再热管道。
再热管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000061
其中,Δpcr为冷段再热管道的阻力变化值,Δphr为热段再热管道的阻力变化值,Δprh%为常规布置汽轮发电机组的再热管道的相对压力损失百分比,pcr1为常规布置汽轮发电机组的冷段再热管道压力设计值,ΔHRrh为再热管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Krh为常规布置汽轮发电机组的再热管道的相对压力损失百分比对高位布置汽轮发电机组热耗率修正曲线的斜率系数。
可选的,作为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的一种具体实施方式,各段管道包括抽汽管道。
抽汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000062
其中,Δpexti为抽汽管道的阻力变化值,pexti1为常规布置汽轮发电机组的抽汽管道的压力设定值,ΔHRext为抽汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Δpexti%为常规布置汽轮发电机组的抽汽管道的相对变化百分比,Kexti为常规布置汽轮发电机组的抽汽管道的相对变化百分比每降低1%对高位布置汽轮发电机组热耗率修正曲线的斜率系数,m为抽汽管道的段数。
可选的,作为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的一种具体实施方式,各段管道包括排汽管道。
排汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000071
其中,
Figure BDA0002973309010000072
为排汽管道阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Δplpout为排汽管道的阻力变化值,Kpexh为常规布置汽轮发电机组的排汽管道的压力对高位布置汽轮发电机组热耗率修正曲线的斜率系数。
可选的,作为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的一种具体实施方式,各段管道包括给水泵汽轮机进汽管道和给水泵汽轮机排汽管道。
给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000073
其中,pptin1为常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机进汽管道的压力设定值,Δpptin为给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化值,Δpptin%为常规布置汽轮发电机组中给水泵汽轮机进汽管道的相对阻力变化百分比,pptin2为高位布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机进汽管道的压力值,tptin1为常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机进汽管道的温度设定值,Fptin1为常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机耗汽量,hpt(p,t)为根据介质压力及介质温度求解介质焓值的汽水特性函数,spt(p,t)为根据介质压力及介质温度求解介质熵值的汽水特性函数,hps(p,t)为根据介质压力及介质熵值求解介质焓值的汽水特性函数,sps(p,t)为根据介质压力及介质焓值求解介质熵值的汽水特性函数,Fptin1(1)为常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的耗汽量,Fptin2(1)为高位布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的耗汽量,ΔFptin(1)为给水泵汽轮机进汽管道阻力变化给水泵汽轮机耗汽量的影响值,
Figure BDA0002973309010000081
为给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure BDA0002973309010000082
为常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机进汽流量相对主蒸汽流量每降低1%对高位布置汽轮发电机组热耗率的影响系数,Fms1为常规布置汽轮发电机组的主蒸汽流量。
在本实施例中,hpt(pptin1,tptin1)为根据给水泵汽轮机进汽管道的进汽压力和温度设定值求解的进汽介质焓值,spt(pptin1,tptin1)为根据给水泵汽轮机进汽管道的进汽压力和温度设定值求解的进汽介质熵值,hps(pptexh1,spt(pptin1,tptin1)为根据给水泵汽轮机进汽管道的排汽压力设定值和进汽介质熵值求解的排汽介质焓值,hps(pptexh1,sph(pptin2,hpt(pptin1,tptin1)为根据给水泵汽轮机进汽管道的排汽压力设定值和进汽介质熵值求解的排汽介质熵值。
给水泵汽轮机排汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000083
其中,pptexh1为常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的排汽压力设定值,Δpptout为给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化值,Fptin1(2)为常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的耗气量,Fptin2(2)为高位布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的耗气量,ΔFptin(2)为给水泵汽轮机排汽管道阻力变化对给水泵汽轮机耗汽量的影响值,
Figure BDA0002973309010000091
为给水泵汽轮机排汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组热耗率的影响值。
可选的,作为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的一种具体实施方式,各段管道包括低压缸联通管道。
低压缸联通管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000092
其中,Δpiplp%为常规布置汽轮发电机组的低压缸联通管道的相对阻力变化百分比,Δpiplp为低压缸联通管道的阻力变化值,piplp为常规布置汽轮发电机组的低压缸联通管道的压力设定值,
Figure BDA0002973309010000093
为低压缸联通管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Kiplp为常规布置汽轮发电机组的低压缸联通管道的相对阻力变化百分比每降低1%对高位布置汽轮发电机组热耗率的影响系数。
可选的,作为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的一种具体实施方式,各段管道包括给水泵进口管道、给水泵出口管道和凝结水泵出口管道。
给水泵进口管道的阻力变化和给水泵出口管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000101
其中,Δpfwpin为给水泵进口管道的阻力变化值,Δpfwpout为给水泵出口管道的阻力变化值,ρfpin为给水泵进口管道的给水密度,ρfpout为给水泵出口管道的给水密度,ΔHdea为高位布置汽轮发电机组除氧器布置标高比常规方案布置发电机组除氧器布置标高的变化值,ΔHfwp为常规布置汽轮发电机组的给水泵进口管道和出口管道的阻力变化导致的扬程变化值,Hfwp1为常规布置汽轮发电机组的给水泵的扬程设计值,
Figure BDA0002973309010000102
为给水泵进口管道的阻力变化和出口管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值。
凝结水泵出口管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000103
其中,Δpcpout为凝结水泵出口管道的阻力变化值,ρcpout为凝结水泵进口管道的给水密度,Pcp1为常规布置汽轮发电机组的凝结水泵设计耗电功率,Hcp1为常规布置汽轮发电机组的凝结水泵设计扬程量,ΔHcp为常规布置汽轮发电机组的凝结水泵出口管道的阻力变化导致的扬程变化量,
Figure BDA0002973309010000104
为凝结水泵出口管道的阻力变化对高位布置汽轮机发电机的热耗率影响值,P1为常规布置汽轮发电机组的额定发电功率。
可选的,作为本发明实施例提供的高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法的一种具体实施方式,各段管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值包括:主蒸汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、再热管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、再热管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、抽汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、排汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、给水泵排汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、低压缸联通管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、给水泵进口管道和给水泵出口管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值以及凝结水泵出口管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组热耗率影响值。
相对变化百分比的计算方法为:
Figure BDA0002973309010000111
其中,ΔHRtot%为高位布置汽轮发电机组相对于常规布置汽轮发电机组的总热耗率的相对变化百分比,ΔHRms主蒸汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,ΔHRrh再热管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,ΔHRext为抽汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure BDA0002973309010000112
为排汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure BDA0002973309010000113
为给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure BDA0002973309010000114
为给水泵排汽管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure BDA0002973309010000115
为低压缸联通管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure BDA0002973309010000116
为给水泵进口管道和给水泵出口管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure BDA0002973309010000121
为凝结水泵出口管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值。
在本实施例中,高位布置汽轮发电机组热耗率的变化量的计算方法为:
ΔHRtot=ΔHRtot%×HR1
其中,ΔHRtot为高位布置汽轮发电机组相对于常规布置汽轮发电机组的热耗率变化量,HR1为常规布置汽轮发电机组的热耗率设计值。
在本实施例中,高位布置汽轮发电机组煤耗率的变化量的计算方法为:
Δbft=ΔHRtot%×bf1
其中,Δbft为高位布置汽轮发电机组相对于常规布置汽轮发电机组的煤耗率变化量,bf1为常规布置汽轮发电机组的煤耗率设计值。
在本实施例中,高位布置汽轮发电机组供电煤耗率的变化量的计算方法为:
Δbgt=ΔHRtot%×bg1
其中,Δbgt为高位布置汽轮发电机组相对于常规布置汽轮发电机组的供电煤耗率变化量,bg1为常规布置汽轮发电机组的供电煤耗率设计值。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但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,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改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以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,包括:
获取高位布置汽轮机各段管道的管道结构参数、各段管道对应的流体参数;
基于所述各段管道的管道结构参数、所述各段管道对应的流体参数确定所述高位布置汽轮发电机组各段管道的阻力变化值;
基于所述各段管道的阻力变化值确定各段管道对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,并基于所述热耗率影响值确定所述高位布置汽轮发电机组相对于常规布置汽轮发电机组的总热耗率的相对变化百分比;
基于所述相对变化百分比对所述高位布置汽轮发电机组的节能效果进行评估。
2.如权利要求1所述的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,所述各段管道的管道结构参数包括管道阻力系数、管道摩擦系数、管道内径、管道节省长度、弯头局部阻力系数、弯头数目变化量;
所述各段管道对应的流体参数包括管道内质量流量、管道内介质比容;
其中,所述管道节省长度为所述高位布置汽轮机各段管道相对于所述常规布置汽轮发电机组各段管道的节省长度,所述弯头数目变化量为所述高位布置汽轮机各段管道的弯头相对于所述常规布置汽轮发电机组各段管道的弯头的数目变化量。
所述高位布置汽轮发电机组各段管道的阻力变化值的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000011
其中,λ(ep)为某段管道摩擦系数,D(ep)为某段管道内径,ΔL(ep)某段管道节省长度,ξ(ep)i为某段管道弯头局部阻力系数,n(ep)为某段管道弯头数目变化量,Δp(ep)为某段管道的阻力变化值,q(ep)为某段管道内质量流量,θ为管道内介质比容。
3.如权利要求1所述的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,所述各段管道包括主蒸汽管道;
所述主蒸汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
ΔHRms=-Kms×Δpms
其中,ΔHRms为所述主蒸汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Δpms所述主蒸汽管道的阻力变化值,Kms为所述常规布置汽轮发电机组的主蒸汽管道的压力对所述高位布置汽轮发电机组热耗率修正曲线的斜率系数。
4.如权利要求1所述的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,所述各段管道包括再热管道;
所述再热管道包括冷段再热管道和热段再热管道;
所述再热管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000021
其中,Δpcr为所述冷段再热管道的阻力变化值,Δphr为所述热段再热管道的阻力变化值,Δprh%为所述常规布置汽轮发电机组的再热管道的相对压力损失百分比,pcr1为所述常规布置汽轮发电机组的冷段再热管道压力设计值,ΔHRrh为所述再热管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Krh为所述常规布置汽轮发电机组的再热管道的相对压力损失百分比对所述高位布置汽轮发电机组热耗率修正曲线的斜率系数。
5.如权利要求1所述的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,所述各段管道包括抽汽管道;
所述抽汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000031
其中,Δpexti为所述抽汽管道的阻力变化值,pexti1为所述常规布置汽轮发电机组的抽汽管道的压力设定值,ΔHRext为所述抽汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Δpexti%为所述常规布置汽轮发电机组的抽汽管道的相对变化百分比,Kexti为所述常规布置汽轮发电机组的抽汽管道的相对变化百分比每降低1%对所述高位布置汽轮发电机组热耗率修正曲线的斜率系数,m为所述抽汽管道的段数。
6.如权利要求1所述的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,所述各段管道包括排汽管道;
所述排汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000032
其中,
Figure FDA0002973309000000033
为所述排汽管道阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Δplpout为所述排汽管道的阻力变化值,Kpexh为所述常规布置汽轮发电机组的排汽管道的压力对所述高位布置汽轮发电机组热耗率修正曲线的斜率系数。
7.如权利要求1所述的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,所述各段管道包括给水泵汽轮机进汽管道和给水泵汽轮机排汽管道;
所述给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000041
其中,pptin1为所述常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机进汽管道的压力设定值,Δpptin为所述给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化值,Δpptin%为所述常规布置汽轮发电机组中给水泵汽轮机进汽管道的相对阻力变化百分比,pptin2为所述高位布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机进汽管道的压力值,tptin1为所述常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机进汽管道的温度设定值,Fptin1为所述常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机耗汽量,hpt(p,t)为根据介质压力及介质温度求解介质焓值的汽水特性函数,spt(p,t)为根据介质压力及介质温度求解介质熵值的汽水特性函数,hps(p,t)为根据介质压力及介质熵值求解介质焓值的汽水特性函数,sps(p,t)为根据介质压力及介质焓值求解介质熵值的汽水特性函数,Fptin1(1)为所述常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的耗汽量,Fptin2(1)为所述高位布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的耗汽量,ΔFptin(1)为给水泵汽轮机进汽管道阻力变化给水泵汽轮机耗汽量的影响值,
Figure FDA0002973309000000042
为所述给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure FDA0002973309000000043
为所述常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机进汽流量相对主蒸汽流量每降低1%对所述高位布置汽轮发电机组热耗率的影响系数,Fms1为所述常规布置汽轮发电机组的主蒸汽流量;
所述给水泵汽轮机排汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000051
其中,pptexh1为所述常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的排汽压力设定值,Δpptout为所述给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化值,Fptin1(2)为所述常规布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的耗气量,Fptin2(2)为所述高位布置汽轮发电机组的给水泵汽轮机的耗气量,ΔFptin(2)为所述给水泵汽轮机排汽管道阻力变化对给水泵汽轮机耗汽量的影响值,
Figure FDA0002973309000000052
为所述给水泵汽轮机排汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组热耗率的影响值。
8.如权利要求1所述的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,所述各段管道包括低压缸联通管道;
所述低压缸联通管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000053
其中,Δpiplp%为所述常规布置汽轮发电机组的低压缸联通管道的相对阻力变化百分比,Δpiplp为所述低压缸联通管道的阻力变化值,piplp为所述常规布置汽轮发电机组的低压缸联通管道的压力设定值,
Figure FDA0002973309000000054
为所述低压缸联通管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,Kiplp为所述常规布置汽轮发电机组的低压缸联通管道的相对阻力变化百分比每降低1%对所述高位布置汽轮发电机组热耗率的影响系数。
9.如权利要求1所述的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,所述各段管道包括给水泵进口管道、给水泵出口管道和凝结水泵出口管道;
所述给水泵进口管道的阻力变化和给水泵出口管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000061
其中,Δpfwpin为所述给水泵进口管道的阻力变化值,Δpfwpout为所述给水泵出口管道的阻力变化值,ρfpin为所述给水泵进口管道的给水密度,ρfpout为所述给水泵出口管道的给水密度,ΔHdea为所述高位布置汽轮发电机组除氧器布置标高比常规方案布置发电机组除氧器布置标高的变化值,ΔHfwp为所述常规布置汽轮发电机组的给水泵进口管道和出口管道的阻力变化导致的扬程变化值,Hfwp1为所述常规布置汽轮发电机组的给水泵的扬程设计值,
Figure FDA0002973309000000062
为所述给水泵进口管道的阻力变化和出口管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值;
所述凝结水泵出口管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000071
其中,Δpcpout为所述凝结水泵出口管道的阻力变化值,ρcpout为所述凝结水泵进口管道的给水密度,Pcp1为所述常规布置汽轮发电机组的凝结水泵设计耗电功率,Hcp1为所述常规布置汽轮发电机组的凝结水泵设计扬程量,ΔHcp为所述常规布置汽轮发电机组的凝结水泵出口管道的阻力变化导致的扬程变化量,
Figure FDA0002973309000000072
为所述凝结水泵出口管道的阻力变化对所述高位布置汽轮机发电机的热耗率影响值,P1为所述常规布置汽轮发电机组的额定发电功率。
10.如权利要求1所述的一种高位布置汽轮发电机组的节能效果评估方法,其特征在于,所述各段管道的阻力变化对高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值包括:所述主蒸汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、所述再热管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、所述再热管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、所述抽汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、所述排汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、所述给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、所述给水泵排汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、所述低压缸联通管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值、所述给水泵进口管道和给水泵出口管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值以及所述凝结水泵出口管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组热耗率影响值;
所述相对变化百分比的计算方法为:
Figure FDA0002973309000000081
其中,ΔHRtot%为所述高位布置汽轮发电机组相对于所述常规布置汽轮发电机组的总热耗率的相对变化百分比,ΔHRms所述主蒸汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,ΔHRrh所述再热管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,ΔHRext为所述抽汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure FDA0002973309000000082
为所述排汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure FDA0002973309000000083
为所述给水泵汽轮机进汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure FDA0002973309000000084
为所述给水泵排汽管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure FDA0002973309000000085
为所述低压缸联通管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure FDA0002973309000000086
为所述给水泵进口管道和给水泵出口管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值,
Figure FDA0002973309000000087
为所述凝结水泵出口管道的阻力变化对所述高位布置汽轮发电机组的热耗率影响值。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104358596A (zh) * 2014-10-31 2015-02-18 中国大唐集团科学技术研究院有限公司 多汽轮机联合发电超超临界机组
CN111042881A (zh) * 2018-10-12 2020-04-21 上海明华电力技术工程有限公司 一种部分汽缸可切除的宽负荷高效汽轮发电机组

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104358596A (zh) * 2014-10-31 2015-02-18 中国大唐集团科学技术研究院有限公司 多汽轮机联合发电超超临界机组
CN111042881A (zh) * 2018-10-12 2020-04-21 上海明华电力技术工程有限公司 一种部分汽缸可切除的宽负荷高效汽轮发电机组

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付亦葳等: "一次、二次再热机组汽轮机高低位布置方案热经济性分析", 《热力发电》 *
徐钢等: "新型沉降式电站锅炉系统的技术经济分析", 《动力工程学报》 *

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