CN114911158A - 汽轮机组滑压优化方法、装置、设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种汽轮机组滑压优化方法、装置、设备、存储介质,该方法通过采集汽轮机组全面性热力性能测试数据进行参数第一修正计算,得到第一修正后的汽轮机出力和热耗率,并计算第一修正后的吸热量,进而确定汽轮机组的背压值、循环水流量和循环水出口温度,基于汽轮机组的循环水泵电机功率,对比不同主蒸汽压力工况下对应的汽轮机组净热耗率,净热耗率最低的主蒸汽压力工况对应的主蒸汽压力即为最优的汽轮机组滑压主蒸汽压力。通过本发明,能够精确地评估汽轮机主蒸汽压力对机组经济性影响,从而为机组运行提供可靠的技术数据,进一步降低火电机组净热耗率,提高发电厂效益。
Description
技术领域
本发明涉及火电机汽轮机组技术领域,尤其涉及一种汽轮机组滑压优化方法、装置、设备、存储介质。
背景技术
火力发电机组在日常运行过程中,机组主蒸汽压力对汽轮机经济性有非常重要的影响,但是对于不同参数、不同类型的汽轮发电机组,机组主蒸汽压力产生相同的变化量导致热耗率变化不尽相同,因此需要通过汽轮机滑压优化试验精准地获得机组主蒸汽压力对汽轮机热耗率的影响因素。
汽轮机滑压优化试验要求保持在其他边界参数不变条件下保持汽轮机的出力不变,在不同主蒸汽压力工况下进行热力性能试验,测定机组热耗率,但是在实际试验过程中,由于受循环水温度、机组内部设备参数波动等影响,试验过程中很难保持在其他参数不变条件下保持汽轮机的出力不变,因此试验过程中需要设法将不同主蒸汽压力条件下的机组出力修正到相同数值,最后计算得到不同主蒸汽压力条件下的机组的净热耗率变化。
发明内容
本发明提供一种汽轮机组滑压优化方法、装置、设备、存储介质,旨在精确地评估汽轮机主蒸汽压力对机组经济性影响,从而为机组运行提供可靠的技术数据,进一步降低火电机组净热耗率,提高发电厂效益。
为此,本发明的第一个目的在于提出一种汽轮机组滑压优化方法,包括:
提取汽轮机组的热力性能试验数据,对其中的汽轮机组同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,基于第一修正后得到的主蒸汽温度和再热蒸汽温度确定第一修正后的汽轮机组出力、热耗率和吸热量;
指定主蒸汽压力工况作为基准,对基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组出力进行第二修正,并在第二修正得到的汽轮机组出力等于第一修正得到的汽轮机组出力时,确定基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值;
将基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度设置为与基准主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度相等,基于基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值,确定对应基准外的每一主蒸汽压力工况下的循环水流量和循环水出口温度,并确定对应基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组的循环水泵电机功率;
基于第一修正后得到的汽轮机组吸热量确定汽轮机组净热耗率,对比不同主蒸汽压力工况下对应的汽轮机组净热耗率,净热耗率最低的主蒸汽压力工况对应的主蒸汽压力即为最优的汽轮机组滑压主蒸汽压力。
其中,汽轮机组的热力性能试验数据至少包括汽轮机组凝结水流量、主蒸汽及再热蒸汽参数、抽汽参数、加热器进汽参数、凝结水和给水参数、汽轮机背压和发电机功率;凝汽器循环水的进出口温度、循环水流量、热井水温;循环水泵进出口的压力、循环水泵出口流量、循环水泵电机功率;汽轮机的排汽流量和排汽焓;凝汽器的清洁系数和总体传热系数;循环水泵的热力特性曲线。
其中,对其中的汽轮机组同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,基于第一修正后得到的主蒸汽温度和再热蒸汽温度确定第一修正后的汽轮机组出力、热耗率和吸热量的步骤中,包括:
将同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下对主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,以修正至设计值;
计算得到第一修正后的汽轮机组出力和热耗率,并计算第一修正后的汽轮机组吸热量。
其中,第一修正后的汽轮机组出力=汽轮机组出力试验值/(1+主汽温度对功率的变化率)/(1+再热蒸汽温度对功率的变化率);
第一修正后的汽轮机组热耗率=汽轮机组热耗率试验值/(1+主汽温度对热耗率的变化率)/(1+再热蒸汽温度对热耗率的变化率);
第一修正后的汽轮机组吸热量=第一修正后的汽轮机组出力×第一修正后的汽轮机组热耗率。
其中,确定基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值时,包括:
基于第二修正后得到的汽轮机组出力,计算相邻功率变化率;
功率变化率=(WN-1-WN)/WN
其中,第二修正后对应不同主蒸汽压力工况下的汽轮机出力为W1、W2、W3……WN;根据汽轮机背压对机组出力特性曲线查取功率变化率对应背压PN*;
PN*=(PN+PN-1)-背压设计值
其中,在相同负荷点的不同工况下,机组主蒸汽压力分别为MP1、MP2、MP3……MPN中,对应背压为P1、P2、P3……PN。
其中,确定对应基准外的每一主蒸汽压力工况下的循环水流量和循环水出口温度的步骤中,包括:
在不同主蒸汽压力工况下,对应循环水入口温度分别Ti1、Ti2、Ti3……TiN;对应循环水出口温度分别To1、To2、To3……ToN;循环水流量分别为M1、M2、M3……MN,循环水泵的功率为WCP1、WCP2、WCP3……WCPN;除MP1工况点,将其他工况点的循环水温度分别设置成Ti1;
基于凝汽器的清洁系数、总体传热系数,计算凝汽器热负荷;
Q=MN·CP·(ToN-TiN)
其中,Q表示凝汽器热负荷,CP表示试验循环水平均水温下比热;
则总体传热系数公式表示为:
其中,K表示总体传热系数;A表示凝汽器有效总体传热面积;Δtm表示对数平均温差;ts表示对应凝汽器压力下的饱和温度;
HEI总体传热系数公式表示为:
KHEI=K0·βt·βm
其中,KHEI表示HEI总体传热系数;K0表示基本传热系数;βt表示冷却水温修正系数;βm表示冷却管材质和壁厚修正系数;
试验清洁系数公式表示为:
K=KHEI·βc
其中,βC表示管束清洁度系数;
每一主蒸汽压力工况下的循环水流量MN*公式表示为:
ToN=Q/MN*/CP+TiN-1。
其中,汽轮机组净热耗率定义为:汽轮机组净热耗率=第一修正后的汽轮机组吸热量/(第一修正后的汽轮机组出力-循环水泵电机功率增量);
根据循环水泵流量和功率的关系曲线,查取循环水的流量M2*,M3*……MN*对应的循环水泵电机功率WCP2*,WCP3*……WCPN*,则循环水泵功率增量=(WCP2*,WCP3*……WCPN*)-WCP1。
本发明的第二个目的在于提出一种汽轮机组滑压优化装置,包括:
第一修正模块,用于提取汽轮机组的热力性能试验数据,对其中的汽轮机组同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,基于第一修正后得到的主蒸汽温度和再热蒸汽温度确定第一修正后的汽轮机组出力、热耗率和吸热量;
第二修正模块,用于指定主蒸汽压力工况作为基准,对基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组出力进行第二修正,并在第二修正得到的汽轮机组出力等于第一修正得到的汽轮机组出力时,确定基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值;
计算模块,用于将基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度设置为与基准主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度相等,基于基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值,确定对应基准外的每一主蒸汽压力工况下的循环水流量和循环水出口温度,并确定对应基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组的循环水泵电机功率;
优化模块,用于基于第一修正后得到的汽轮机组吸热量确定汽轮机组净热耗率,对比不同主蒸汽压力工况下对应的汽轮机组净热耗率,净热耗率最低的主蒸汽压力工况对应的主蒸汽压力即为最优的汽轮机组滑压主蒸汽压力。
本发明的第三个目的在于提出一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行前述技术方案所述的方法中的各步骤。
本发明的第四个目的在于提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据前述技术方案所述的方法中的各步骤。
区别于现有技术,本发明提供的汽轮机组滑压优化方法,通过采集汽轮机组全面性热力性能测试数据进行参数第一修正计算,得到第一修正后的汽轮机出力和热耗率,并计算第一修正后的吸热量,进而确定汽轮机组的背压值、循环水流量和循环水出口温度,基于汽轮机组的循环水泵电机功率,对比不同主蒸汽压力工况下对应的汽轮机组净热耗率,净热耗率最低的主蒸汽压力工况对应的主蒸汽压力即为最优的汽轮机组滑压主蒸汽压力。通过本发明,能够精确地评估汽轮机主蒸汽压力对机组经济性影响,从而为机组运行提供可靠的技术数据,进一步降低火电机组净热耗率,提高发电厂效益。
附图说明
本发明的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明提供的一种汽轮机组滑压优化方法的流程示意图。
图2是本发明提供的一种汽轮机组滑压优化方法中主蒸汽温度对出力和热耗率的修正曲线示意图。
图3是本发明提供的一种汽轮机组滑压优化方法中再热蒸汽温度对出力和热耗率的修正曲线示意图。
图4是本发明提供的一种汽轮机组滑压优化方法中汽轮机背压对机组出力特性曲线示意图。
图5是本发明提供的一种汽轮机组滑压优化装置的结构示意图。
图6是本发明提供的一种非临时性计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
图1为本发明实施例所提供的一种汽轮机组滑压优化方法。包括:
S101:提取汽轮机组的热力性能试验数据,对其中的汽轮机组同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,基于第一修正后得到的主蒸汽温度和再热蒸汽温度确定第一修正后的汽轮机组出力、热耗率和吸热量。
其中,汽轮机组的热力性能试验数据至少包括汽轮机组凝结水流量、主蒸汽及再热蒸汽参数、抽汽参数、加热器进汽参数、凝结水和给水参数、汽轮机背压和发电机功率;凝汽器循环水的进出口温度、循环水流量、热井水温;循环水泵进出口的压力、循环水泵出口流量、循环水泵电机功率;汽轮机的排汽流量和排汽焓;凝汽器的清洁系数和总体传热系数;循环水泵的热力特性曲线。
具体的,按照汽轮机全面性热力性能试验方法,安装性能试验测点,提取凝结水流量、主蒸汽及再热蒸汽参数、抽汽参数、加热器进汽参数、凝结水和给水参数、汽轮机背压和发电机功率;
按照凝汽器的热力性能试验方法,安装性能试验测点,提取循环水的进出口温度,循环水流量,热井水温;
按照循环水泵的热力性能试验方法,安装性能试验测点,提取循环水泵进出口的压力,循环水泵出口流量,循环水泵电机功率;
参考GB/T 8117.2-2014汽轮机组热力性能试验规程,计算各个抽汽段抽汽流量,根据汽轮机质量和能量平衡,得到汽轮机组的排汽流量和排汽焓;
参考HEI 2629:2006表面式蒸汽凝汽器规程,计算出凝汽器的清洁系数和总体传热系数;
参考GB/T 3216-2005回转动力泵水力性能验收试验1级和2级,计算得到循环水泵的热力特性曲线。
对其中的汽轮机组同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,基于第一修正后得到的主蒸汽温度和再热蒸汽温度确定第一修正后的汽轮机组出力、热耗率和吸热量的步骤中,包括:
将同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下对主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,以修正至设计值;主蒸汽温度对出力和热耗率的修正曲线如图2所示。
计算得到第一修正后的汽轮机组出力和热耗率,并计算第一修正后的汽轮机组吸热量。再热蒸汽温度对出力和热耗率的修正曲线如图3所示。
第一修正后的汽轮机组出力=汽轮机组出力试验值/(1+主汽温度对功率的变化率)/(1+再热蒸汽温度对功率的变化率);
第一修正后的汽轮机组热耗率=汽轮机组热耗率试验值/(1+主汽温度对热耗率的变化率)/(1+再热蒸汽温度对热耗率的变化率);
第一修正后的汽轮机组吸热量=第一修正后的汽轮机组出力×第一修正后的汽轮机组热耗率。
S102:指定主蒸汽压力工况作为基准,对基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组出力进行第二修正,并在第二修正得到的汽轮机组出力等于第一修正得到的汽轮机组出力时,确定基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值。
在相同负荷点的不同工况下,机组主蒸汽压力分别为MP1、MP2、MP3……MPN中,对应背压为P1、P2、P3……PN,经第一修正后的汽轮机出力为W1、W2、W3……WN,修正后的汽轮机热耗率为HR1、HR2、HR3……HRN,选取MP1工况点为基准,其他主蒸汽压力工况采用汽轮机组的背压对机组出力特性曲线或微增出力对汽轮机组出力进行修正,计算得到汽轮机组出力在第二修正后等于W1时,汽轮机的背压数值P2*,P3*……PN*。汽轮机组背压对机组出力特性曲线示意图如图4所示。
确定基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值时,包括:
基于第二修正后得到的汽轮机组出力,计算相邻功率变化率;
功率变化率=(WN-1-WN)/WN
其中,第二修正后对应不同主蒸汽压力工况下的汽轮机出力为W1、W2、W3……WN;
根据汽轮机背压对机组出力特性曲线查取功率变化率对应背压PN*;
PN*=(PN+PN-1)-背压设计值
其中,在相同负荷点的不同工况下,机组主蒸汽压力分别为MP1、MP2、MP3……MPN中,对应背压为P1、P2、P3……PN。
步骤S103:将基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度设置为与基准主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度相等,基于基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值,确定对应基准外的每一主蒸汽压力工况下的循环水流量和循环水出口温度,并确定对应基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组的循环水泵电机功率。
在不同主蒸汽压力下,对应循环水入口温度分别Ti1、Ti2、Ti3……TiN,对应循环水出口温度分别To1、To2、To3……ToN,循环水流量分别为M1、M2、M3……MN,循环水泵的功率为WCP1、WCP2、WCP3……WCPN,除MP1工况点,将其他工况点的循环水温度分别设置成Ti1,根据计算得到的凝汽器的清洁系数和总体传热系数,根据汽轮机组的背压数值P2*、P3*……PN*,计算出循环水的流量M2*、M3*……MN*,循环水出口温度To2*、To3*……ToN*,以循环水流量M2*为例,详细计算过程如下:
1)凝汽器热负荷计算:
Q=MN·CP·(ToN-TiN)
式中:Q——凝汽器热负荷;
CP——试验循环水平均水温下比热。
2)总体传热系数
式中:K——总体传热系数;
A——凝汽器有效总体传热面积;
△tm——对数平均温差;
ts——对应凝汽器压力下的饱和温度。
3)HEI总体传热系数
KHEI=K0·βt·βm
式中:KHEI——HEI总体传热系数;
K0——基本传热系数;
βt——冷却水温修正系数;
βm——冷却管材质和壁厚修正系数。
4)试验清洁系数
K=KHEI·βc
式中:βC——管束清洁度系数。
5)计算M2*
给定M2*初值
ToN=Q/MN*/Cp+TiN-1
按照步骤1)至4)计算,参数x计算:
根据饱和温度计算对应凝汽器压力,如果凝汽器压力与P2*不同,重新对M2*赋值,重新迭代计算,直至相同。
根据循环水泵的热力特性曲线和循环水的流量,计算出循环水泵电机的功率,根据循环水泵流量和功率的关系曲线,查取循环水的流量M2*,M3*……MN*对应的循环水泵电机功率WCP2*,WCP3*……WCPN*。
S104:基于第一修正后得到的汽轮机组吸热量确定汽轮机组净热耗率,对比不同主蒸汽压力工况下对应的汽轮机组净热耗率,净热耗率最低的主蒸汽压力工况对应的主蒸汽压力即为最优的汽轮机组滑压主蒸汽压力。
汽轮机组净热耗率定义为:汽轮机组净热耗率=第一修正后的汽轮机组吸热量/(第一修正后的汽轮机组出力-循环水泵电机功率增量);分别比较各个主蒸汽压力条件下,机组净热耗率,当机组净热耗率数值最小时,为当前负荷工况点下,最优的主蒸汽压力。
此外,本发明提供了一种汽轮机组滑压优化装置,包括:
第一修正模块310,用于提取汽轮机组的热力性能试验数据,对其中的汽轮机组同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,基于第一修正后得到的主蒸汽温度和再热蒸汽温度确定第一修正后的汽轮机组出力、热耗率和吸热量;
第二修正模块320,用于指定主蒸汽压力工况作为基准,对基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组出力进行第二修正,并在第二修正得到的汽轮机组出力等于第一修正得到的汽轮机组出力时,确定基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值;
计算模块330,用于将基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度设置为与基准主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度相等,基于基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值,确定对应基准外的每一主蒸汽压力工况下的循环水流量和循环水出口温度,并确定对应基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组的循环水泵电机功率;
优化模块340,用于基于第一修正后得到的汽轮机组吸热量确定汽轮机组净热耗率,对比不同主蒸汽压力工况下对应的汽轮机组净热耗率,净热耗率最低的主蒸汽压力工况对应的主蒸汽压力即为最优的汽轮机组滑压主蒸汽压力。
为了实现实施例,本发明还提出一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行前述技术方案所述的汽轮机组滑压优化方法中的各步骤。
如图5所示,非临时性计算机可读存储介质包括指令的存储器810,接口830,指令可由根据汽轮机组滑压优化处理器820执行以完成方法。可选地,存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质,例如,非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
为了实现所述实施例,本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例的汽轮机组滑压优化。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对所述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在所述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现所述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。所述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
所述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,所述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对所述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种汽轮机组滑压优化方法,其特征在于,包括:
提取汽轮机组的热力性能试验数据,对其中的汽轮机组同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,基于第一修正后得到的主蒸汽温度和再热蒸汽温度确定第一修正后的汽轮机组出力、热耗率和吸热量;
指定主蒸汽压力工况作为基准,对基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组出力进行第二修正,并在第二修正得到的汽轮机组出力等于第一修正得到的汽轮机组出力时,确定基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值;
将基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度设置为与基准主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度相等,基于基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值,确定对应基准外的每一主蒸汽压力工况下的循环水流量和循环水出口温度,并确定对应基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组的循环水泵电机功率;
基于第一修正后得到的汽轮机组吸热量确定汽轮机组净热耗率,对比不同主蒸汽压力工况下对应的汽轮机组净热耗率,净热耗率最低的主蒸汽压力工况对应的主蒸汽压力即为最优的汽轮机组滑压主蒸汽压力。
2.根据权利要求1所述的汽轮机组滑压优化方法,其特征在于,所述汽轮机组的热力性能试验数据至少包括汽轮机组凝结水流量、主蒸汽及再热蒸汽参数、抽汽参数、加热器进汽参数、凝结水和给水参数、汽轮机背压和发电机功率;凝汽器循环水的进出口温度、循环水流量、热井水温;循环水泵进出口的压力、循环水泵出口流量、循环水泵电机功率;汽轮机的排汽流量和排汽焓;凝汽器的清洁系数和总体传热系数;循环水泵的热力特性曲线。
3.根据权利要求1所述的汽轮机组滑压优化方法,其特征在于,对其中的汽轮机组同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,基于第一修正后得到的主蒸汽温度和再热蒸汽温度确定第一修正后的汽轮机组出力、热耗率和吸热量的步骤中,包括:
将同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下对主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,以修正至设计值;
计算得到第一修正后的汽轮机组出力和热耗率,并计算第一修正后的汽轮机组吸热量。
4.根据权利要求3所述的汽轮机组滑压优化方法,其特征在于,
第一修正后的汽轮机组出力=汽轮机组出力试验值/(1+主汽温度对功率的变化率)/(1+再热蒸汽温度对功率的变化率);
第一修正后的汽轮机组热耗率=汽轮机组热耗率试验值/(1+主汽温度对热耗率的变化率)/(1+再热蒸汽温度对热耗率的变化率);
第一修正后的汽轮机组吸热量=第一修正后的汽轮机组出力×第一修正后的汽轮机组热耗率。
5.根据权利要求1所述的汽轮机组滑压优化方法,其特征在于,确定基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值时,包括:
基于第二修正后得到的汽轮机组出力,计算相邻功率变化率;
功率变化率=(WN-1-WN)/WN
其中,第二修正后对应不同主蒸汽压力工况下的汽轮机出力为W1、W2、W3......WN;
根据汽轮机背压对机组出力特性曲线查取功率变化率对应背压PN*;
PN*=(PN+PN-1)-背压设计值
其中,在相同负荷点的不同工况下,机组主蒸汽压力分别为MP1、MP2、MP3……MPN中,对应背压为P1、P2、P3......PN。
6.根据权利要求2所述的汽轮机组滑压优化方法,其特征在于,确定对应基准外的每一主蒸汽压力工况下的循环水流量和循环水出口温度的步骤中,包括:
在不同主蒸汽压力工况下,对应循环水入口温度分别Ti1、Ti2、Ti3……TiN;对应循环水出口温度分别To1、To2、To3……ToN;循环水流量分别为M1、M2、M3……MN,循环水泵的功率为WCP1、WCP2、WCP3……WCPN;除MP1工况点,将其他工况点的循环水温度分别设置成Ti1;
基于凝汽器的清洁系数、总体传热系数,计算凝汽器热负荷;
Q=MN·CP·(ToN-TiN)
其中,Q表示凝汽器热负荷,CP表示试验循环水平均水温下比热;
则总体传热系数公式表示为:
其中,K表示总体传热系数;A表示凝汽器有效总体传热面积;Δtm表示对数平均温差;ts表示对应凝汽器压力下的饱和温度;
HEI总体传热系数公式表示为:
KHEI=K0·βt·βm
其中,KHEI表示HEI总体传热系数;K0表示基本传热系数;βt表示冷却水温修正系数;βm表示冷却管材质和壁厚修正系数;
试验清洁系数公式表示为:
K=KHEI·βc
其中,βC表示管束清洁度系数;
每一主蒸汽压力工况下的循环水流量MN*公式表示为:
ToN=Q/MN*/CP+TiN-1。
7.根据权利要求1所述的汽轮机组滑压优化方法,其特征在于,汽轮机组净热耗率定义为:汽轮机组净热耗率=第一修正后的汽轮机组吸热量/(第一修正后的汽轮机组出力-循环水泵电机功率增量);
根据循环水泵流量和功率的关系曲线,查取循环水的流量M2*,M3*......MN*对应的循环水泵电机功率WCP2*,WCP3*......WCPN*,则循环水泵功率增量=(WCP2*,WCP3*......WCPN*)-WCP1。
8.一种汽轮机组滑压优化装置,其特征在于,包括:
第一修正模块,用于提取汽轮机组的热力性能试验数据,对其中的汽轮机组同一负荷点、不同主蒸汽压力工况下的主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行第一修正,基于第一修正后得到的主蒸汽温度和再热蒸汽温度确定第一修正后的汽轮机组出力、热耗率和吸热量;
第二修正模块,用于指定主蒸汽压力工况作为基准,对基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组出力进行第二修正,并在第二修正得到的汽轮机组出力等于第一修正得到的汽轮机组出力时,确定基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值;
计算模块,用于将基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度设置为与基准主蒸汽压力工况下的汽轮机组循环水温度相等,基于基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组背压数值,确定对应基准外的每一主蒸汽压力工况下的循环水流量和循环水出口温度,并确定对应基准外的主蒸汽压力工况下的汽轮机组的循环水泵电机功率;
优化模块,用于基于第一修正后得到的汽轮机组吸热量确定汽轮机组净热耗率,对比不同主蒸汽压力工况下对应的汽轮机组净热耗率,净热耗率最低的主蒸汽压力工况对应的主蒸汽压力即为最优的汽轮机组滑压主蒸汽压力。
9.一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法中的各步骤。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法中的各步骤。
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