CN202693508U

CN202693508U - 火电机组管道效率测试系统

Info

Publication number: CN202693508U
Application number: CN 201220369447
Authority: CN
Inventors: 梁振明; 高建辉
Original assignee: Datang Yangchen Power Generation LLC
Current assignee: Datang Yangchen Power Generation LLC
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-07-27

Abstract

本实用新型公开了一种火电机组管道效率测试系统，其包括主给水管道热损失检测及计算模块、过热器减温水管道热损失检测及计算模块、主蒸汽管道热损失检测及计算模块、锅炉连排管道热损失检测及计算模块、冷再热管道热损失检测及计算模块、再热汽减温水管道热损失检测及计算模块、热再热管道热损失检测及计算模块、辅助蒸汽管道热损失检测及计算模块、烟气换热器吹灰热损失检测及计算模块、工质泄漏热损失检测及计算模块及与个热损失检测及计算模块连接的反平衡管道效率计算模块，反平衡管道效率计算模块计算火电机组的反平衡管道效率以及完成对火电机组管道效率测试。本实用新型可以为提高管道效率和经济性提供科学依据。

Description

火电机组管道效率测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种参数检测及效率测试系统，尤其涉及一种火电机组管道效率测试系统。

背景技术

在发电厂的设计和运行中，都要进行管道效率的计算，计算出全厂的热效率或者发电厂供电煤耗率，从而作出热经济性评价。在发电厂总效率中，管道效率是其组成份额之一，而且具有重要意义的一项。

然而在大多发电企业计算供电煤耗时，管道效率常被忽略或认为是某个固定值，或者采用正平衡管道效率，或采用扣除散热损耗后的管道效率。以上方法均有一定的局限性，未能全部体现出锅炉和汽轮机之间工质流动中的工质损耗及由此形成的能量损耗，片面地理解影响管道效率的因素为管道保温和局部节流损耗，无法深入了解管道效率高与低的影响因素，不能非常准确地反映热量在管道中的传递效率，也就无法针对影响因素采取相应的改进措施。

目前采用的管道效率体现不出工质流动中的各项损耗或仅仅体现出一小部分能量损耗，也就不能从根本上采取措施降低工质流动的能量损耗，采集的参数来源单一，不全面，计算结果不科学。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种火电机组管道效率测试系统，以解决现有技术存在的参数单一、不能全面反映管道热损失、无法采取合理改进措施的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种火电机组管道效率测试系统，其包括：主给水管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的主给水管道，用于检测及计算主给水管道热损失；过热器减温水管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的过热器减温水管道，用于检测及计算过热器减温水管道热损失；主蒸汽管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的主蒸汽管道，用于检测及计算主蒸汽管道热损失；锅炉连排管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的锅炉连排管道，用于检测及计算锅炉连排管道热损失；冷再热管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的冷再热管道，用于检测及计算冷再热管道热损失；再热汽减温水管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的再热汽减温水管道，用于检测及计算再热汽减温水管道热损失；热再热管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的热再热管道，用于检测及计算热再热管道热损失；辅助蒸汽管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的辅助蒸汽管道，用于检测及计算辅助蒸汽管道热损失；烟气换热器吹灰热损失检测及计算模块，设于火电机组的烟气换热器，用于检测及计算烟气换热器吹灰热损失；工质泄漏热损失检测及计算模块，设于火电机组的主蒸汽管道，用于检测及计算主蒸汽管道泄漏热损失；反平衡管道效率计算模块，连接于所述主给水管道热损失检测及计算模块、过热器减温水管道热损失检测及计算模块、主蒸汽管道热损失检测及计算模块、锅炉连排管道热损失检测及计算模块、冷再热管道热损失检测及计算模块、再热汽减温水管道热损失检测及计算模块、热再热管道热损失检测及计算模块、辅助蒸汽管道热损失检测及计算模块、烟气换热器吹灰热损失检测及计算模块、工质泄漏热损失检测及计算模块，并获取各热损失检测及计算模块的结算结果，以计算火电机组的反平衡管道效率以及完成对火电机组管道效率测试。

本实用新型从管道散热损耗、工质损耗以及形成的热量损耗等多个方面，利用10个分布于不同位置的检测及计算模块分别计算出对应的热量损耗值及热量损耗率，最终得出反平衡管道效率，可以查找工质在管道流动中能量损耗的可改进项，为提高管道效率和经济性提供科学依据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例包括主给水管道热损失检测及计算模块1、过热器减温水管道热损失检测及计算模块2、主蒸汽管道热损失检测及计算模块3、锅炉连排管道热损失检测及计算模块4、冷再热管道热损失检测及计算模块5、再热汽减温水管道热损失检测及计算模块6、热再热管道热损失检测及计算模块7、辅助蒸汽管道热损失检测及计算模块8、烟气换热器吹灰热损失检测及计算模块9、工质泄漏热损失检测及计算模块10和反平衡管道效率计算模块100。

主给水管道热损失检测及计算模块1设于火电机组的主给水管道，用于检测及计算主给水管道热损失。主给水管道为高加出口至省煤器进口之间的管道，中间有主给水流量计和主给水操作站。其损失表现为散热损失和节流损失。

热损失为：Q₁＝D_fw*(h_fw-h_ec)；

热损失率为：

q_{1} = \frac{Q_{1}}{Q_{b}} \times 100 %;

D_fw炉主给水流量，单位为t/h；h_fw为汽机侧最后一级高加后主给水焓，单位为kJ/kg；h_ec为省煤器入口给水焓，单位为kJ/kg；Q_b为锅炉有效产热量，单位为GJ/h。

过热器减温水管道热损失检测及计算模块2设于火电机组的过热器减温水管道，用于检测及计算过热器减温水管道热损失。过热器减温水管道为给水母管至过热器减温器入口管道，中间有减温水调节门和流量计。其损失也表现为散热损失和节流损失。

过热器减温水管道热损失为：Q₂＝D_jw*(h_fw0-h_jw)；

过热器减温水管道热损失率为：

q_{2} = \frac{Q_{2}}{Q_{b}} \times 100 %;

D_jw为过热器减温水流量，单位为t/h；h_fw0为给水母管水焓，单位为kJ/kg；h_jw为过热器减温水入口减温水焓，单位为kJ/kg。

主蒸汽管道热损失检测及计算模块3设于火电机组的主蒸汽管道，用于检测及计算主蒸汽管道热损失。主蒸汽管道为锅炉过热器出口联箱至汽机高压主汽门前主蒸汽管道，中间有分支管道。其损失也表现为散热损失和节流损失。

主蒸汽管道热损失为：Q₃=D_ms*(h_b-h_t)。

主蒸汽管道热损失率为：

q_{3} = \frac{Q_{3}}{Q_{b}} \times 100 % .

D_ms为锅炉出口主蒸汽流量，单位为t/h；h_b为锅炉过热器出口联箱主汽焓，单位为kJ/kg；h_t为汽机高压主汽门前主汽焓，单位为kJ/kg。

锅炉连排管道热损失检测及计算模块4设于火电机组的锅炉连排管道，用于检测及计算锅炉连排管道热损失。锅炉汽包连排管道通过流量计和调整门后进入连排扩容器，产生的蒸汽回收至除氧器，回收部分工质（约60%）和部分热量（约70%），剩余的浓度较高的饱和水排至定排扩容器，形成工质损失和热量损失。

锅炉连排热损失为：Q₄＝D_bt(h_g-h_ma)；

锅炉连排热损失率为：

q_{4} = \frac{Q_{4}}{Q_{b}} \times 100 %;

Dbt为连排扩容器排污量，单位为t/h；h_g为连排扩容器排污水焓，单位为kJ/kg；h_ma为凝补水焓，单位为kJ/kg。

冷再热管道热损失检测及计算模块5设于火电机组的冷再热管道，用于检测及计算冷再热管道热损失。冷再管道为汽机高压缸排汽至锅炉再热器入口，包括高排逆止门、减温器等。其损失也表现为散热损失和节流损失。

冷再管道热损失为：Q₅＝D_rhl(h_gp-h_rhl)；

冷再管道热损失率为：

q_{5} = \frac{Q_{5}}{Q_{b}} \times 100 %;

D_rhl为汽机高排后冷再流量（不包括高排后至高加的抽汽量），单位为t/h；h_gp为高压缸排汽焓，单位为kJ/kg；h_rhl为锅炉再热器入口冷再焓，单位为kJ/kg。

再热汽减温水管道热损失检测及计算模块6设于火电机组的再热汽减温水管道，用于检测及计算再热汽减温水管道热损失。再热器减温水管道为给水泵中间抽头至冷再减温器管道，包括有减温水调门。其损失也表现为散热损失和节流损失。

再热器减温水管道热损失为：Q₆＝D_fwm(h_fwm-h_rhm)；

再热器减温水管道热损失率为：

q_{6} = \frac{Q_{6}}{Q_{b}} \times 100 %;

D_fwm为再热器减温水流量，单位为t/h；h_fwm为给水泵中间抽头减温水焓，单位为kJ/kg；h_rhm为再热器减温器入口减温水焓，单位为kJ/kg。

热再热管道热损失检测及计算模块7设于火电机组的热再热管道，用于检测及计算热再热管道热损失。热再管道为锅炉再热器出口联箱至中压主汽门前蒸汽管道，中间有分支管道。其损失也表现为散热损失和节流损失。

热再管道热损失为：Q₇＝D_rhh(h_rhh-h_rht)；

再热器减温水管道热损失率为：

q_{7} = \frac{Q_{7}}{Q_{b}} \times 100 %;

D_rhh为锅炉再热器出口热再蒸汽流量；单位为t/h；h_rhh为锅炉再热器出口热再焓，单位为kJ/kg；h_rht为中压主汽门前热再焓，单位为kJ/kg。

辅助蒸汽管道热损失检测及计算模块8设于火电机组的辅助蒸汽管道，用于检测及计算辅助蒸汽管道热损失。在电力生产中，不可避免的要使用辅助蒸汽，冬季因生产采暖和设备采暖用汽量更大，其热损失表现为工质损失和热量损失，汽计算方法随回收工质回收率Φ的大小而不同。

辅助蒸汽管道热损失为：Q₈=D_s×(h_s-h_ma)-Φ×D_s×(h_c-h_ma)；

辅助蒸汽管道热损失率为：

q_{8} = \frac{Q_{8}}{Q_{b}} \times 100 %;

D_s为辅助蒸汽用汽量，单位为t/h；h_s为辅助蒸汽焓，单位为kJ/kg；h_ma为凝补水焓，单位为kJ/kg；Φ为辅助蒸汽回收率，单位为%，h_c为回收的工质焓，单位为kJ/kg。

烟气换热器（GGH）吹灰热损失检测及计算模块9设于火电机组的烟气换热器，用于检测及计算烟气换热器吹灰热损失。GGH吹灰采用冷再汽源，其用汽量造成工质损失和热量损失。

GGH吹灰热损失：Q₉＝D_ggh×(h_rhl-h_ma)；

GGH吹灰热损失率为：

q_{9} = \frac{Q_{9}}{Q_{b}} \times 100 %;

D_ggh为GGH用汽流量，单位为t/h。

工质泄漏热损失检测及计算模块10设于火电机组的主蒸汽管道，用于检测及计算主蒸汽管道泄漏热损失。在电力生产中，由于系统和设备的原因，不可避免的存在汽水损失，不仅产生工质损失，而且产生热量损失。为便于分析，工质泄漏损失均视为主蒸汽管道泄漏而计算。

工质泄漏热损失：Q₁₀=D_l×(h_b-h_ma)

工质泄漏热损失率：

q_{10} = \frac{Q_{10}}{Q_{b}} \times 100 %

D_l工质泄漏流量，单位为t/h。

反平衡管道效率计算模块100连接于主给水管道热损失检测及计算模块1、过热器减温水管道热损失检测及计算模块2、主蒸汽管道热损失检测及计算模块3、锅炉连排管道热损失检测及计算模块4、冷再热管道热损失检测及计算模块5、再热汽减温水管道热损失检测及计算模块6、热再热管道热损失检测及计算模块7、辅助蒸汽管道热损失检测及计算模块8、烟气换热器吹灰热损失检测及计算模块9、工质泄漏热损失检测及计算模块10，并获取各热损失检测及计算模块的结算结果，以计算火电机组的反平衡管道效率以及完成对火电机组管道效率测试。

以NJK600-16.7/538/538型、亚临界压力、一次中间再热机组为例，锅炉为DG2060/17.6-π3型配有单级连排系统，GGH吹灰采用冷再蒸汽。根据本实施例得到的各项损失为：

主给水管道热损失	GJ/h	0.02
			过热器减温水管道热损失	GJ/h	0.22
主汽管散热损失	GJ/h	0.40
			连排热损失	GJ/h	1.18
冷再热管道热损失	GJ/h	3.03

再热器减温水热损失	GJ/h	0.00
			热再管道热损失	GJ/h	11.78
辅汽热损失	GJ/h	1.99
			每日GGH吹灰热损失	GJ/h	4.47
每日泄漏热损失	GJ/h	27.03
			主给水管道热损失	%	0.00
过热器减温水管道热损失	%	0.01
			主汽管散热损失	%	0.01
连排热损失	%	0.03
			冷再管道热损失	%	0.08
再热器减温水热损失	%	0.00
			热再管道热损失	%	0.29
每日GGH吹灰热损失	%	0.11
			泄漏热损失	%	0.67
反平衡管效	%	98.81
			正平衡管效	%	98.53

对比各项损失，泄漏损失和热再管道损失较大。对于泄漏应从查系统和泄漏和阀门内漏开始，逐一排查、治理。热再管道热损失大，是由于管道保温差，炉测和机侧温降达4.55℃，应在机组停运后更换保温。其它各项损失均较小。

由上可知，本实施例通过计算发电厂汽水管道热力系统的各项损失，得出反平衡管道效率。通过各项损失的量化，可以为运行调整提供方向。对比各项损失大小，区分主次，为设备检修、技改提供依据。根据反平衡管道效率，正确反映电反平衡供电煤耗，可以用于指导电厂节能降耗工作。

综上，本实用新型针对工质流动的特点，不仅计算出由压损、温降形成的能量损耗，而且计算出工质损耗以及由此形成的能量损耗。对锅炉和汽机之间所有工质流动的管道全部进行计算，并按管道逐一分项计算大小。借此，本实用新型实现多项优点，例如简单、明了、实用性强，即用即可分析问题所在。参数全面、科学、合理。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种火电机组管道效率测试系统，其特征在于，包括：

主给水管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的主给水管道，用于检测及计算主给水管道热损失；

过热器减温水管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的过热器减温水管道，用于检测及计算过热器减温水管道热损失；

主蒸汽管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的主蒸汽管道，用于检测及计算主蒸汽管道热损失；

锅炉连排管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的锅炉连排管道，用于检测及计算锅炉连排管道热损失；

冷再热管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的冷再热管道，用于检测及计算冷再热管道热损失；

再热汽减温水管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的再热汽减温水管道，用于检测及计算再热汽减温水管道热损失；

热再热管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的热再热管道，用于检测及计算热再热管道热损失；

辅助蒸汽管道热损失检测及计算模块，设于火电机组的辅助蒸汽管道，用于检测及计算辅助蒸汽管道热损失；

烟气换热器吹灰热损失检测及计算模块，设于火电机组的烟气换热器，用于检测及计算烟气换热器吹灰热损失；

工质泄漏热损失检测及计算模块，设于火电机组的主蒸汽管道，用于检测及计算主蒸汽管道泄漏热损失；

反平衡管道效率计算模块，连接于所述主给水管道热损失检测及计算模块、过热器减温水管道热损失检测及计算模块、主蒸汽管道热损失检测及计算模块、锅炉连排管道热损失检测及计算模块、冷再热管道热损失检测及计算模块、再热汽减温水管道热损失检测及计算模块、热再热管道热损失检测及计算模块、辅助蒸汽管道热损失检测及计算模块、烟气换热器吹灰热损失检测及计算模块、工质泄漏热损失检测及计算模块，并获取各热损失检测及计算模块的结算结果，以计算火电机组的反平衡管道效率以及完成对火电机组管道效率测试。