CN114922706A - 一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法 - Google Patents
一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，该方法为获取低压缸零出力方式下设计参数；获取低压缸零出力方式在某一供热抽汽流量下的运行边界参数；确定除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量，除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量；根据两个纯凝工况数据及高压缸进汽流量插值计算高压缸做功和中压缸做功；计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量、中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值；计算机组最小技术出力；进行低压缸零出力方式多个供热抽汽流量条件下机组最小技术出力计算，获得特性关系。本发明可提高调峰运行能力。
Description
技术领域
本发明属于供热机组技术领域，具体说涉及一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法。
背景技术
节能减排是我国经济实现可持续发展的基本国策，对于发电行业，热电联产是实现国家节能减排的一项重要措施。采暖供热主要有抽凝、吸收式热泵、高背压三种方式。抽凝供热因系统简单、投资少，在国内应用最广泛。抽凝供热机组可分为两类：一类是设计抽汽供热机组；另一类为纯凝改造供热机组。
抽凝式机组为：部分没做完功的蒸汽从汽轮机的抽汽口抽出送到热用户，其余部分在汽轮机继续做功后排入凝汽器凝结成水，然后回到锅炉。其运行方式灵活，受供热负荷限制小。抽凝式汽轮机其实就是凝汽式汽轮机和背压式汽轮机的组合体。
在我国大力提高火电机组运行灵活性的政策背景下，受自身热电耦合特性、低压缸冷却蒸汽流量设计限值、“以热定电”运行方式的影响，常规抽汽凝汽式供热机组的电调峰能力有限，很难适应电网深度调峰需求，供热抽汽能力也受到一定影响。
专利申请号为202011635179.X的发明专利公开了低压缸零出力技术在供热机组的应用，包括以下应用步骤：S1.调整中低压导管旁路调阀，保证冷却蒸汽流量20t/h以上，低压缸喷水减温装置投入，方可投入低压缸零出力运行,防止末级叶片和缸体超温；S2.在进入低压缸零出力运行操作时,迅速避开叶片动应力增大的流量区域,减小叶片振动应力；S3.在投入低压缸喷水减温装置过程中，调节末级叶片温度，较对应排汽压力下的饱和温度高5℃～8℃，防止末级叶片水蚀；S4.每次投入低压缸零出力运行的时间不得少于两小时,在退出低压缸零出力运行前，应提高热网供水温度，提高热网的蓄热量，以保证退出运行后热网供水温度的稳定。
专利号为202110961614.6的中国专利公开了高背压供热机组运行背压与最小技术出力特性的确定方法，该方法包括：获取高背压供热机组的设计参数；获取高背压供热机组在采暖抽汽零流量、纯高背压供热状态时设定电负荷下的运行工况参数；设定电负荷，分别计算多个电负荷下高背压供热机组的最高运行背压；基于多个电负荷下高背压供热机组的最高运行背压，拟合确定高背压供热机组运行背压与最小技术出力的特性关系。
国内采用抽凝供热方式的机组占采暖机组比例最大，因设计、改造、运行调节等原因，出现一系列影响机组安全性和经济性的问题。
目前，现有抽凝供热机组汽轮机进行低压缸零出力技术进行改造后，机组零出力运行方式下最小技术出力与机组对外供热量直接相关，机组的对外供热量越高，则机组最小技术出力越高，即机组的调峰性能越差。因此，准确确定机组改造后最小技术出力与机组对外供热量的特性关系，对于供热机组参与调峰决策十分重要。
然而，由于实际供热参数与设计参数的偏差，厂家的设计特性曲线往往与实际偏离很大；另外受现场条件制约，采用现场试验的方式获取改造后最小技术出力与机组对外供热量的特性关系难度很大，现场调整试验的风险很大，因此迫切需要一种现场实用简捷的抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，来解决电厂技术人员面临的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，可以简捷地计算抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下特定对外供热量下的最小技术出力。
本发明采用的技术方案是：其包括获取低压缸零出力方式下设计参数；获取低压缸零出力方式在某一供热抽汽流量下的运行边界参数；迭代计算，确定除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量，除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量；根据迭代计算中选定的两个纯凝工况数据及高压缸进汽流量插值计算高压缸做功和中压缸做功；计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量、中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值；计算低压缸零出力方式下机组最小技术出力；
进行低压缸零出力方式多个供热抽汽流量条件下机组最小技术出力计算，获得此方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系。
进一步地，所述低压缸零出力方式下设计参数包括低压缸最小冷却流量及排汽压力；所述获取获取低压缸零出力方式在某一供热抽汽流量下的运行边界参数包括中压缸排汽压力及热网加热器疏水回水温度。
进一步地，所述迭代计算，确定除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量，除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量为：
假定除氧器对应抽汽压力及抽汽温度，计算除氧器加热抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量；
计算除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，计算汽轮机中压缸进汽流量、高压缸进汽流量；
选取汽轮机各设计工况中与上述高压缸进汽流量最接近的两个纯凝工况作为选定的两个纯凝工况，所述高压缸进汽流量介于两个纯凝工况的高压缸进汽流量数值之间；根据选定的两个纯凝工况的高压缸进汽流量与除氧器抽汽压力、抽汽温度的设计数据插值计算除氧器对应的抽汽压力及抽汽温度；迭代计算直至除氧器对应抽汽压力、抽汽温度两次计算值吻合。
进一步地，计算除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量采用以下步骤：
根据除氧器对应的抽汽压力、抽汽温度计算抽汽焓值；
根据中压缸排汽压力、热网加热器疏水回水温度计算热网疏水焓值HDH；
根据中压缸排汽压力计算除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水焓值；采用下列方法：
1-1)计算除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水温度，采用公式：
式中，tLP5O为除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水温度；pIPExh为中压缸排汽压力；PLELP5为除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器对应抽汽的管道压损；TTDLP5为除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器的上端差；satT(p)为根据压力计算对应饱和温度的函数；
1-2)计算除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水焓值，采用公式：
hLP5O＝hpt(pC,tLP5O)；
式中，pC为凝结水压力值，取1.2MPa；hpt(p,t)表示根据介质压力及介质温度求解介质焓值的汽水特性函数；
计算除氧器凝结水进水混合流量及进水混合焓值，除氧器出水焓值，
2-1)凝结水进水混合流量采用下列方法：
FC＝FLPmin+FELP5+FGLS+FDH；
式中，FLPmin为低压缸零出力方式下设计低压缸最小冷却流量；FELP5为低压缸零出力方式下除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器的抽汽流量，取值4t/h；FGLS为轴封加热器至凝汽器疏水量，取值1.5t/h；FDH为热网加热器所需的供热抽汽流量；FC为凝结水进水混合流量；
2-2)凝结水进水混合焓值采用下列方法：
式中，HDH为热网疏水焓值；
2-3)除氧器出水焓值采用下列方法：
式中，satHW(p)为根据压力计算对应饱和水焓值的函数；pEDEA为除氧器对应抽汽压力；PLEDEA为除氧器对应抽汽的管道压损；
计算高压给水加热器至除氧器的疏水焓值，采用下列方法：
3-1)高压给水加热器至除氧器的疏水温度，采用下式：
式中，satT(p)为根据压力计算对应饱和温度的函数；ΔTFWP为经过给水泵的温升，取4.2℃；DTAHP3为除氧器相邻高压给水加热器的下端差，取5.6℃；
3-2)高压给水加热器至除氧器的疏水焓值，采用下式：
HD＝hpt(pD,tD)
式中，pD为高压给水加热器至除氧器的疏水压力，取pD＝pEDEA+1；hpt(p,t)表示根据介质压力及介质温度求解介质焓值的汽水特性函数；
采用下式计算除氧器加热抽汽流量：
式中，FC为除氧器凝结水进水混合流量；HC为除氧器凝结水进水混合焓值；HFW为除氧器出水焓值；HD为高压给水加热器至除氧器的疏水焓值；HED为除氧器对应的抽汽焓值；α为高压给水加热器疏水与给水流量比值，由额定出力设计工况获取。
采用下式计算最终给水流量：
式中，FFW为最终给水流量；
采用下式计算新的给水泵汽轮机耗用蒸汽量：
式中，FEBT为给水泵汽轮机耗用蒸汽量；带上角标“D”的符号为额定出力设计工况数据。
进一步地，所述除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量采用下列步骤：
计算除氧器对应抽汽段后的汽轮机通流蒸汽量，采用下列计算公式：
FDSLP4＝FLPmin+FELP5+FDH；
计算除氧器对应抽汽段前的汽轮机通流蒸汽量，采用下列计算公式：
FUSLP4＝FDSLP4+FEBT+FED；
计算汽轮机中压缸进汽流量，采用下列计算公式：
式中，RLP4-IP为额定出力设计工况除氧器对应抽汽段前的汽轮机通流蒸汽量与中压缸进汽流量的比值，由额定出力设计工况获得；
计算汽轮机高压缸进汽流量，采用下列计算公式：
式中，RIP-HP为额定出力设计工况中压缸进汽流量与高压缸进汽流量的比值，由额定出力设计工况获得。
进一步地，所述根据迭代计算中选定的两个纯凝工况数据及高压缸进汽流量插值计算高压缸做功和中压缸做功的过程为：
首先根据所述选定的两个纯凝工况，分别计算两个工况的高压缸做功、中压缸做功；其次再根据确定的高压缸进汽流量，插值计算对应的高压缸做功及中压缸做功。
高压缸做功插值计算公式如下：
式中，PHP CN1、PHP CN2分别为两个纯凝工况的高压缸做功；PHP DC为插值获得的高压缸做功；FMS CN1、FMS cN2分别为两个纯凝工况的高压缸进汽流量；
中压缸做功插值计算公式如下：
式中，PIP CN1、PIP CN2分别为两个纯凝工况的中压缸做功；PIP DC为插值获得的中压缸做功；
进一步地，所述计算两个工况的高压缸做功、中压缸做功，采用以下步骤：
采用下式计算高压缸做功功率：
式中，所述Fms为高压缸进汽流量，所述Hms为高压缸进汽焓值，所述Hcr为所述高压缸的排汽焓值，所述
为所述高压缸的第i段抽汽流量，所述
为所述高压缸的第i段抽汽焓值，PHP为所述汽轮机高压缸做功功率，所述n为所述高压缸的抽汽段数(不包括高压缸排汽连接抽汽)，n≤3；
采用下式计算中压缸做功功率：
式中，所述FRH为中压缸进汽流量，所述HRH为中压缸进汽焓值，所述Hipx为所述中压缸的排汽焓值，所述
为所述中压缸的第j段抽汽流量，所述
为所述中压缸的第j段抽汽焓值，PIP为所述汽轮机中压缸做功功率，所述m为所述中压缸的抽汽段数(不包括中压缸排汽连接抽汽)，m≤3。
进一步地，根据所述选定的两个纯凝工况，获取中压缸进汽压力、除氧器抽汽流量、除氧器抽汽焓值、中压缸排汽压力、中压缸排汽焓值；根据确定的高压缸进汽流量，插值计算对应的中压缸进汽压力、除氧器抽汽流量、除氧器抽汽焓值、中压缸排汽压力、中压缸排汽焓值；各参数的插值计算公式如下：
式中，XCN1、XCN2分别为两个纯凝工况的获取参数；XDC为插值计算值。X可为中压缸进汽压力、除氧器抽汽流量、除氧器抽汽焓值、中压缸排汽压力、中压缸排汽焓值参数；
计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量、中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值，包括：
计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量对中压缸做功的修正值，计算公式为：
ΔPIP-FED＝-(FED-FED DC)×(HED DC-Hipx DC)；
式中，FED为除氧器对应的抽汽流量；HED为除氧器对应的抽汽焓值；Hipx为中压缸排汽焓值；带上角标“DC”符号为根据选定的两个纯凝工况插值计算获得的数据；
计算低压缸零出力方式下中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值，计算公式为：
ΔPIP-Pipx＝FDSLP4×[hps(pIPExh DC,spt(pRH DC,tRH))-hps(pIPExh,spt(pRH DC,tRH))]×ηIP；
其中，pIPExh表示中压缸排汽压力；pRH表示中压缸进汽压力；tRH表示中压缸进汽温度，取抽凝机组设计值；spt(p,t)表示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,s)表示根据介质压力及介质熵值求解介质焓值的汽水特性函数，ηIP表示额定出力设计工况的中压缸效率；带上角标“DC”符号为根据选定的两个纯凝工况插值计算获得的数据。
进一步地，计算低压缸零出力方式下机组最小技术出力包括：
计算低压缸零出力方式下机组最小技术出力，计算公式为：
Pmin＝PHP DC+PIP DC+ΔPIP-Pipx+ΔPIP-FED；
其中，PHP DC表示根据两个所述选定工况，插值计算得到的高压缸做功功率，PIP DC表示根据选定的两个纯凝工况插值计算得到的中压缸做功功率，Pmin表示低压缸零出力方式下对应FDH供热抽汽流量的机组最小技术出力；
获得低压缸零出力方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系为：改变供热抽汽流量，重复上述步骤，最终得到多个供热抽汽流量与对应的机组最小技术出力值，获得低压缸零出力方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系。
进一步地，抽凝供热机组的汽轮机供热及回热系统为：抽凝机组热网加热器用汽由中压缸排汽对应抽汽提供，除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器采用中压缸排汽对应抽汽加热；除氧器及给水泵汽轮机采用中压缸同一段抽汽蒸汽；热网加热器疏水返回至除氧器凝结水进口管道。
本发明的有益效果是：
本发明可获取低压缸零出力方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系，根据此特性关系调整机组供热抽汽流量，可以准确调整供热机组的最小技术出力，提高供热机组低压缸零出力方式下的调峰运行能力。
附图说明
图1为本发明供热及汽轮机回热系统示意图。
附图中，1中压缸，2除氧器，3除氧器，4热网疏水泵，5除氧器相邻低压给水加热器。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
实施例1
本发明提供了一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其包括获取低压缸零出力方式下设计参数；获取低压缸零出力方式在某一供热抽汽流量下的运行边界参数；迭代计算，确定除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量，除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量；根据迭代计算中选定的两个纯凝工况数据及高压缸进汽流量插值计算高压缸做功和中压缸做功；计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量、中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值；计算低压缸零出力方式下机组最小技术出力；
进行低压缸零出力方式多个供热抽汽流量条件下机组最小技术出力计算，获得此方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系。
所述低压缸零出力方式下设计参数包括低压缸最小冷却流量及排汽压力；所述获取获取低压缸零出力方式在某一供热抽汽流量下的运行边界参数包括中压缸排汽压力及热网加热器疏水回水温度。
所述迭代计算，确定除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量，除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量为：
假定除氧器对应抽汽压力及抽汽温度，计算除氧器加热抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量；
计算除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，计算汽轮机中压缸进汽流量、高压缸进汽流量；
选取汽轮机各设计工况中与上述高压缸进汽流量最接近的两个纯凝工况作为选定的两个纯凝工况，汽轮机有多个设计工况，比如有满负荷工况，部分负荷工况等，本步骤为选取其中高压缸进汽流量接近的两个工况。
所述高压缸进汽流量介于两个纯凝工况的高压缸进汽流量数值之间；根据选定的两个纯凝工况的高压缸进汽流量与除氧器抽汽压力、抽汽温度的设计数据插值计算除氧器对应的抽汽压力及抽汽温度；迭代计算直至除氧器对应抽汽压力、抽汽温度两次计算值吻合。
计算除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量采用以下步骤：
根据除氧器对应的抽汽压力、抽汽温度计算抽汽焓值；
根据中压缸排汽压力、热网加热器疏水回水温度计算热网疏水焓值HDH；
根据中压缸排汽压力计算除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水焓值；采用下列方法：
1-1)计算除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水温度，采用公式：
式中，tLP5O为除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水温度；pIPExh为中压缸排汽压力；PLELP5为除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器对应抽汽的管道压损；TTDLP5为除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器的上端差；satT(p)为根据压力计算对应饱和温度的函数；
1-2)计算除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水焓值，采用公式：
hLP5O＝hpt(pC,tLP5O)；
式中，pC为凝结水压力值，取1.2MPa；hpt(p,t)表示根据介质压力及介质温度求解介质焓值的汽水特性函数；
计算除氧器凝结水进水混合流量及进水混合焓值，除氧器出水焓值，
2-1)凝结水进水混合流量采用下列方法：
FC＝FLPmin+FELP5+FGLS+FDH；
式中，FLPmin为低压缸零出力方式下设计低压缸最小冷却流量；FELP5为低压缸零出力方式下除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器的抽汽流量，取值4t/h；FGLS为轴封加热器至凝汽器疏水量，取值1.5t/h；FDH为热网加热器所需的供热抽汽流量；FC为凝结水进水混合流量；
2-2)凝结水进水混合焓值采用下列方法：
式中，HDH为热网疏水焓值；
2-3)除氧器出水焓值采用下列方法：
式中，satHW(p)为根据压力计算对应饱和水焓值的函数；pEDEA为除氧器对应抽汽压力；PLEDEA为除氧器对应抽汽的管道压损；
计算高压给水加热器至除氧器的疏水焓值，采用下列方法：
3-1)高压给水加热器至除氧器的疏水温度，采用下式：
式中，SatT(p)为根据压力计算对应饱和温度的函数；ΔTFWP为经过给水泵的温升，取4.2℃；DTAHP3为除氧器相邻高压给水加热器的下端差，取5.6℃；
3-2)高压给水加热器至除氧器的疏水焓值，采用下式：
HD＝hpt(pD,tD)
式中，pD为高压给水加热器至除氧器的疏水压力，取pD＝pEDEA+1；hpt(p,t)表示根据介质压力及介质温度求解介质焓值的汽水特性函数；
采用下式计算除氧器加热抽汽流量：
式中，FC为除氧器凝结水进水混合流量；HC为除氧器凝结水进水混合焓值；HFW为除氧器出水焓值；HD为高压给水加热器至除氧器的疏水焓值；HED为除氧器对应的抽汽焓值；α为高压给水加热器疏水与给水流量比值，由额定出力设计工况获取。
采用下式计算最终给水流量：
式中，FFW为最终给水流量；
采用下式计算新的给水泵汽轮机耗用蒸汽量：
式中，FEBT为给水泵汽轮机耗用蒸汽量；带上角标“D”的符号为额定出力设计工况数据。
所述除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量采用下列步骤，
计算除氧器对应抽汽段后的汽轮机通流蒸汽量，采用下列计算公式：
FDSLP4＝FLPmin+FELP5+FDH；
计算除氧器对应抽汽段前的汽轮机通流蒸汽量，采用下列计算公式：
FUSLP4＝FDSLP4+FEBT+FED；
计算汽轮机中压缸进汽流量，采用下列计算公式：
式中，RLP4-IP为额定出力设计工况除氧器对应抽汽段前的汽轮机通流蒸汽量与中压缸进汽流量的比值，由额定出力设计工况获得；
计算汽轮机高压缸进汽流量，采用下列计算公式：
式中，RIP-HP为额定出力设计工况中压缸进汽流量与高压缸进汽流量的比值，由额定出力设计工况获得
所述根据迭代计算中选定的两个纯凝工况数据及高压缸进汽流量插值计算高压缸做功和中压缸做功的过程为：
首先根据所述选定的两个纯凝工况，分别计算两个工况的高压缸做功、中压缸做功；其次再根据确定的高压缸进汽流量，插值计算对应的高压缸做功及中压缸做功；
高压缸做功插值计算公式如下：
式中，PHP CN1、PHP CN2分别为两个纯凝工况的高压缸做功；PHP DC为插值获得的高压缸做功；FMS CN1、FMS CN2分别为两个纯凝工况的高压缸进汽流量；
中压缸做功插值计算公式如下：
式中，PIP CN1、PIP CN2分别为两个纯凝工况的中压缸做功；PIP DC为插值获得的中压缸做功。
所述计算两个工况的高压缸做功、中压缸做功，采用以下步骤：
采用下式计算高压缸做功功率：
式中，所述Fms为高压缸进汽流量，所述Hms为高压缸进汽焓值，所述Hcr为所述高压缸的排汽焓值，所述
为所述高压缸的第i段抽汽流量，所述
为所述高压缸的第i段抽汽焓值，PHP为所述汽轮机高压缸做功功率，所述n为所述高压缸的抽汽段数(不包括高压缸排汽连接抽汽)，n≤3；
采用下式计算中压缸做功功率：
式中，所述FRH为中压缸进汽流量，所述HRH为中压缸进汽焓值，所述Hipx为所述中压缸的排汽焓值，所述
为所述中压缸的第j段抽汽流量，所述
为所述中压缸的第j段抽汽焓值，PIP为所述汽轮机中压缸做功功率，所述m为所述中压缸的抽汽段数(不包括中压缸排汽连接抽汽)，m≤3。
根据所述选定的两个纯凝工况，获取中压缸进汽压力、除氧器抽汽流量、除氧器抽汽焓值、中压缸排汽压力、中压缸排汽焓值；根据确定的高压缸进汽流量，插值计算对应的中压缸进汽压力、除氧器抽汽流量、除氧器抽汽焓值、中压缸排汽压力、中压缸排汽焓值；各参数的插值计算公式如下：
式中，XCN1、XCN2分别为两个纯凝工况的获取参数；XDC为插值计算值。X可为中压缸进汽压力、除氧器抽汽流量、除氧器抽汽焓值、中压缸排汽压力、中压缸排汽焓值参数；
计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量、中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值，包括：
计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量对中压缸做功的修正值，计算公式为：
ΔPIP-FED＝-(FED-FED DC)×(HED DC-Hipx DC)；
式中，FED为除氧器对应的抽汽流量；HED为除氧器对应的抽汽焓值；Hipx为中压缸排汽焓值；带上角标“DC”符号为根据选定的两个纯凝工况插值计算获得的数据；
计算低压缸零出力方式下中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值，计算公式为：
ΔPIP-Pipx＝FDSLP4×[hps(pIPExh DC,spt(pRH DC,tRH))-hps(pIPExh,spt(pRH DC,tRH))]×ηIP；
其中，pIPExh表示中压缸排汽压力；pRH表示中压缸进汽压力；tRH表示中压缸进汽温度，取抽凝机组设计值；spt(p,t)表示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,s)表示根据介质压力及介质熵值求解介质焓值的汽水特性函数，ηIP表示额定出力设计工况的中压缸效率；带上角标“DC”符号为根据选定的两个纯凝工况插值计算获得的数据。
计算低压缸零出力方式下机组最小技术出力包括：
计算低压缸零出力方式下机组最小技术出力，计算公式为：
Pmin＝PHP DC+PIP DC+ΔPIP-Pipx+ΔPIP-FED；
其中，PHP DC表示根据两个所述选定工况，插值计算得到的高压缸做功功率，PIP DC表示根据选定的两个纯凝工况插值计算得到的中压缸做功功率，Pmin表示低压缸零出力方式下对应FDH供热抽汽流量的机组最小技术出力；
获得低压缸零出力方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系为：改变供热抽汽流量，重复上述步骤，最终得到多个供热抽汽流量与对应的机组最小技术出力值，获得低压缸零出力方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系。
本发明方法的抽凝供热机组的汽轮机供热及回热系统参照图1。
图中，1中压缸，2除氧器，3除氧器，4热网疏水泵，5除氧器相邻低压给水加热器。6-8为管路，6为中压缸排汽至低压缸管路，7为输送至除氧器相邻低压给水加热器凝结水管路，8为输送至高压给水加热器给水，9为高加给水加热器至除氧器疏水。
上述系统的工作过程为：抽凝机组热网加热器用汽由中压缸排汽对应抽汽提供，除氧器相邻低压给水加热器也采用中压缸排汽对应抽汽加热；除氧器及给水泵汽轮机采用中压缸同一段抽汽蒸汽；热网加热器疏水返回至除氧器凝结水进口管道。
目前，本发明的技术方案已经进行了中试，即产品在大规模量产前的较小规模试验；中试完成后，在小范围内开展了用户使用调研，调研结果表明用户满意度较高；现在已开始着手准备正式投产进行产业化(包括知识产权风险预警调研)。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于，其包括获取低压缸零出力方式下设计参数；获取低压缸零出力方式在某一供热抽汽流量下的运行边界参数；迭代计算，确定除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量，除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量；根据迭代计算中选定的两个纯凝工况数据及高压缸进汽流量插值计算高压缸做功和中压缸做功；计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量、中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值；计算低压缸零出力方式下机组最小技术出力；
进行低压缸零出力方式多个供热抽汽流量条件下机组最小技术出力计算，获得此方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系。
2.根据权利要求1所述的一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于，所述低压缸零出力方式下设计参数包括低压缸最小冷却流量及排汽压力；所述获取获取低压缸零出力方式在某一供热抽汽流量下的运行边界参数包括中压缸排汽压力及热网加热器疏水回水温度。
3.根据权利要求1所述的一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于，所述迭代计算，确定除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量，除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量为：
假定除氧器对应抽汽压力及抽汽温度，计算除氧器加热抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量；
计算除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，计算汽轮机中压缸进汽流量、高压缸进汽流量；
选取汽轮机各设计工况中与上述高压缸进汽流量最接近的两个纯凝工况作为选定的两个纯凝工况，所述高压缸进汽流量介于两个纯凝工况的高压缸进汽流量数值之间；根据选定的两个纯凝工况的高压缸进汽流量与除氧器抽汽压力、抽汽温度的设计数据插值计算除氧器对应的抽汽压力及抽汽温度；迭代计算直至除氧器对应抽汽压力、抽汽温度两次计算值吻合。
4.根据权利要求3所述的一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于，计算除氧器对应的抽汽参数及抽汽量、最终给水流量及给水泵汽轮机耗用蒸汽量采用以下步骤：
根据除氧器对应的抽汽压力、抽汽温度计算抽汽焓值；
根据中压缸排汽压力、热网加热器疏水回水温度计算热网疏水焓值HDH；
根据中压缸排汽压力计算除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水焓值；采用下列方法：
1-1)计算除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水温度，采用公式：
式中，tLP5O为除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水温度；pIPExh为中压缸排汽压力；PLELP5为除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器对应抽汽的管道压损；TTDLP5为除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器的上端差；satT(p)为根据压力计算对应饱和温度的函数；
1-2)计算除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器出水焓值，采用公式：
hLP5O＝hpt(pC,tLP5o)；
式中，pC为凝结水压力值，取1.2MPa；hpt(p,t)表示根据介质压力及介质温度求解介质焓值的汽水特性函数；
计算除氧器凝结水进水混合流量及进水混合焓值，除氧器出水焓值，
2-1)凝结水进水混合流量采用下列方法：
FC＝FLPmin+FELP5+FGLS+FDH；
式中，FLPmin为低压缸零出力方式下设计低压缸最小冷却流量；FELP5为低压缸零出力方式下除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器的抽汽流量，取值4t/h；FGLS为轴封加热器至凝汽器疏水量，取值1.5t/h；FDH为热网加热器所需的供热抽汽流量；FC为凝结水进水混合流量；
2-2)凝结水进水混合焓值采用下列方法：
式中，HDH为热网疏水焓值；
2-3)除氧器出水焓值采用下列方法：
式中，satHW(p)为根据压力计算对应饱和水焓值的函数；pEDEA为除氧器对应抽汽压力；PLEDEA为除氧器对应抽汽的管道压损；
计算高压给水加热器至除氧器的疏水焓值，采用下列方法：
3-1)高压给水加热器至除氧器的疏水温度，采用下式：
式中，satT(p)为根据压力计算对应饱和温度的函数；ΔTFWP为经过给水泵的温升，取4.2℃；DTAHP3为除氧器相邻高压给水加热器的下端差，取5.6℃；
3-2)高压给水加热器至除氧器的疏水焓值，采用下式：
HD＝hpt(pD,tD)
式中，pD为高压给水加热器至除氧器的疏水压力，取pD＝pEDEA+1；hpt(p,t)表示根据介质压力及介质温度求解介质焓值的汽水特性函数；
采用下式计算除氧器加热抽汽流量：
式中，FC为除氧器凝结水进水混合流量；HC为除氧器凝结水进水混合焓值；HFW为除氧器出水焓值；HD为高压给水加热器至除氧器的疏水焓值；HED为除氧器对应的抽汽焓值；α为高压给水加热器疏水与给水流量比值，由额定出力设计工况获取；
采用下式计算最终给水流量：
式中，FFW为最终给水流量；
采用下式计算新的给水泵汽轮机耗用蒸汽量：
式中，FEBT为给水泵汽轮机耗用蒸汽量；带上角标D的符号为额定出力设计工况数据。
5.根据权利要求4所述的一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于，所述除氧器对应抽汽段前、后的汽轮机通流蒸汽量，汽轮机中压缸进汽流量，高压缸进汽流量采用下列步骤，
计算除氧器对应抽汽段后的汽轮机通流蒸汽量，采用下列计算公式：
FDSLP4＝FLPmin+FELP5+FDH；
计算除氧器对应抽汽段前的汽轮机通流蒸汽量，采用下列计算公式：
FUSLP4＝FDSLP4+FEBT+FED；
计算汽轮机中压缸进汽流量，采用下列计算公式：
式中，RLP4-IP为额定出力设计工况除氧器对应抽汽段前的汽轮机通流蒸汽量与中压缸进汽流量的比值，由额定出力设计工况获得；
计算汽轮机高压缸进汽流量，采用下列计算公式：
式中，RIP-HP为额定出力设计工况中压缸进汽流量与高压缸进汽流量的比值，由额定出力设计工况获得。
6.根据权利要求5所述的一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于，所述根据迭代计算中选定的两个纯凝工况数据及高压缸进汽流量插值计算高压缸做功和中压缸做功的过程为：
首先根据所述选定的两个纯凝工况，分别计算两个工况的高压缸做功、中压缸做功；其次再根据确定的高压缸进汽流量，插值计算对应的高压缸做功及中压缸做功；
高压缸做功插值计算公式如下：
式中，PHP CN1、PHP CN2分别为两个纯凝工况的高压缸做功；PHP DC为插值获得的高压缸做功；FMS CN1、FMS CN2分别为两个纯凝工况的高压缸进汽流量；
中压缸做功插值计算公式如下：
式中，PIP CN1、PIP CN2分别为两个纯凝工况的中压缸做功；PIP DC为插值获得的中压缸做功。
7.根据权利要求6所述的一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于，
所述计算两个工况的高压缸做功、中压缸做功，采用以下步骤：
采用下式计算高压缸做功功率：
式中，所述Fms为高压缸进汽流量，所述Hms为高压缸进汽焓值，所述Hcr为所述高压缸的排汽焓值，所述
为所述高压缸的第i段抽汽流量，所述
为所述高压缸的第i段抽汽焓值，PHP为所述汽轮机高压缸做功功率，所述n为所述高压缸的抽汽段数(不包括高压缸排汽连接抽汽)，n≤3；
采用下式计算中压缸做功功率：
式中，所述FRH为中压缸进汽流量，所述HRH为中压缸进汽焓值，所述Hipx为所述中压缸的排汽焓值，所述
为所述中压缸的第j段抽汽流量，所述
为所述中压缸的第j段抽汽焓值，PIP为所述汽轮机中压缸做功功率，所述m为所述中压缸的抽汽段数(不包括中压缸排汽连接抽汽)，m≤3。
8.根据权利要求7所述的一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于，
根据所述选定的两个纯凝工况，获取中压缸进汽压力、除氧器抽汽流量、除氧器抽汽焓值、中压缸排汽压力、中压缸排汽焓值；根据确定的高压缸进汽流量，插值计算对应的中压缸进汽压力、除氧器抽汽流量、除氧器抽汽焓值、中压缸排汽压力、中压缸排汽焓值；各参数的插值计算公式如下：
式中，XCN1、XCN2分别为两个纯凝工况的获取参数；XDC为插值计算值。X可为中压缸进汽压力、除氧器抽汽流量、除氧器抽汽焓值、中压缸排汽压力、中压缸排汽焓值参数；
计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量、中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值，包括：
计算低压缸零出力方式下除氧器对应抽汽量对中压缸做功的修正值，计算公式为：
ΔPIP-FED＝-(FED-FED DC)×(HED DC-Hipx DC)；
式中，FED为除氧器对应的抽汽流量；HED为除氧器对应的抽汽焓值；Hipx为中压缸排汽焓值；带上角标DC符号为根据选定的两个纯凝工况插值计算获得的数据；
计算低压缸零出力方式下中压缸排汽压力对中压缸做功的修正值，计算公式为：
ΔPIP-Pipx＝FDSLP4×[hps(pIPExh DC,spt(pRH DC,tRH))-hps(pIPExh,spt(pRH DC,tRH))]×ηIP；
其中，pIPExh表示中压缸排汽压力；pRH表示中压缸进汽压力；tRH表示中压缸进汽温度，取抽凝机组设计值；spt(p,t)表示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,s)表示根据介质压力及介质熵值求解介质焓值的汽水特性函数，ηIP表示额定出力设计工况的中压缸效率；带上角标DC符号为根据选定的两个纯凝工况插值计算获得的数据。
9.根据权利要求8所述的一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于，计算低压缸零出力方式下机组最小技术出力包括：
计算低压缸零出力方式下机组最小技术出力，计算公式为：
Pmin＝PHP DC+PIP DC+ΔPIP-Pipx+ΔPIP-FED；
其中，PHP DC表示根据两个所述选定工况，插值计算得到的高压缸做功功率，PIP DC表示根据选定的两个纯凝工况插值计算得到的中压缸做功功率，Pmin表示低压缸零出力方式下对应FDH供热抽汽流量的机组最小技术出力；
获得低压缸零出力方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系为：改变供热抽汽流量，重复上述步骤，最终得到多个供热抽汽流量与对应的机组最小技术出力值，获得低压缸零出力方式下最小技术出力与机组供热抽汽流量的特性关系。
10.根据权利要求1所述的一种抽凝供热机组低压缸零出力运行方式下最小技术出力特性的确定方法，其特征在于：抽凝机组热网加热器用汽由中压缸排汽对应抽汽提供，除氧器凝结水进口侧前一级低压给水加热器采用中压缸排汽对应抽汽加热；除氧器及给水泵汽轮机采用中压缸同一段抽汽蒸汽；热网加热器疏水返回至除氧器凝结水进口管道。
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