CN213450520U - 一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统 - Google Patents
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Abstract
一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，包括统调动力源小汽轮机、变频发电机、凝汽器、各类负载、温度测量装置、压力测量装置和流量测量装置等。本实用新型是把统调动力源小汽轮机和凝汽器作为一个整体研究，基于热力学方法计算统调动力源小汽轮机的排汽焓，进而求得统调动力源小汽轮机内效率、汽耗率等热经济性指标。所需要测量的参数非常少，测量成本低，仅需测量：统调动力源小汽轮机进汽压力、温度，凝汽器循环水进水压力、温度、流量，凝汽器循环水出水压力、温度，热井凝结水温度、压力、流量，测量误差对结果造成影响较小，且不受变频发电机的输出功率和各类负载的轴功率的限制。
Description
技术领域
本实用新型属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统。
背景技术
随着国家煤电机组节能减排升级与改造行动计划不断深入，如何能够在现有设备基础上，有效提高机组效率，降低发电煤耗，成为制约火电厂实现节能减排和可持续发展的关键性问题。不断应用新技术对低效高耗的主要辅机进行技术改造，减少生产环节各项损失，依据已取得的研究和成果，挖掘增效潜力，是较为可行的方法。现有火电厂辅机的调速技术各有优缺点，其中单独调速、设备众多、维护工作量大。辅机统调动力源是通过高转速变转速汽轮机驱动发电频率可调的小发电机产生与需求运行频率相等的电能，继而带动各辅机运行，在减少系统节流损失提高传动效率的同时，系统更为集中、简单、便于维护。目前，统调动力源小汽轮机多采用独立式凝汽系统，主要带动最佳运行频率比较一致的主要辅机设备诸如三大风机(引风机、送风机、一次风机)等，因此全面了解统调动力源小汽轮机的热经济性指标对于指导电厂经济安全运行具有重要意义。
统调动力源小汽轮机的排汽通常处于湿蒸汽区，排汽焓值难以直接测量，从而无法求得统调动力源小汽轮机的热经济性。目前统调动力源小汽轮机热经济性多通过测量变频发电机的输出功率和各类负载的轴功率来计算小汽轮机的轴功率，从而计算统调动力源小汽轮机的热经济性。在不知道变频发电机的输出功率和各类负载的轴功率的情况下，统调动力源小汽轮机的热经济性无法准确得到。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，测量的参数非常少，测量成本低，测量误差对结果造成影响较小，且不受变频发电机的输出功率和各类负载的轴功率的限制。
本实用新型采用如下技术方案来实现的：
一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，包括统调动力源小汽轮机、变频发电机和凝汽器；其中，统调动力源小汽轮机和变频发电机的一端同轴设置，变频发电机的另一端连接有负载，统调动力源小汽轮机的蒸汽进口管道上设置有统调动力源小汽轮机进汽压力测量装置和统调动力源小汽轮机进汽温度测量装置，统调动力源小汽轮机的蒸汽出口连通至凝汽器的蒸汽进口，统调动力源小汽轮机的蒸汽出口管道上设置有统调动力源小汽轮机排汽绝对压力测量装置，凝汽器的循环水出口管道上设置有凝汽器循环水出水压力测量装置和凝汽器循环水出水温度测量装置，凝汽器的循环水进口管道上设置有凝汽器循环水进水孔板流量计、凝汽器循环水进水压力测量装置和凝汽器循环水进水温度测量装置，凝汽器的凝结水出口管道上设置有热井凝结水压力测量装置、热井凝结水孔板流量计和热井凝结水温度测量装置。
本实用新型进一步的改进在于，负载为泵类负载或者风机类负载。
本实用新型进一步的改进在于，变频发电机作为发电机或者作为电动机。
本实用新型进一步的改进在于，当变频发电机作电动机运行时，统调动力源小汽轮机和变频发电机共同驱动负载运行。
本实用新型进一步的改进在于，当变频发电机作发电机运行时，统调动力源小汽轮机驱动变频发电机和负载共同运行。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型是把统调动力源小汽轮机和凝汽器作为一个整体研究，基于热力学方法计算统调动力源小汽轮机的排汽焓，进而求得统调动力源小汽轮机内效率、汽耗率等热经济性指标。所需要测量的参数非常少，测量成本低，仅需测量：统调动力源小汽轮机进汽压力、温度，凝汽器循环水进水压力、温度、流量，凝汽器循环水出水压力、温度，热井凝结水温度、压力、流量，测量误差对结果造成影响较小，且不受变频发电机的输出功率和各类负载的轴功率的限制。从而全面了解独立凝汽式统调动力源小汽轮机热经济性，为指导统调动力源小汽轮机的经济、安全运行提供可靠的依据，为今后经济运行提出合理建议和改进方向。
附图说明
图1是本实用新型一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统示意图。
附图标记说明：
1、统调动力源小汽轮机进汽压力测量装置，2、统调动力源小汽轮机进汽温度测量装置， 3、统调动力源小汽轮机，4、变频发电机，5、负载，6、统调动力源小汽轮机排汽绝对压力测量装置，7、凝汽器，8、凝汽器循环水出水压力测量装置，9、凝汽器循环水出水温度测量装置，10、凝汽器循环水进水孔板流量计，11、凝汽器循环水进水压力测量装置，12、凝汽器循环水进水温度测量装置，13、热井凝结水压力测量装置，14、统调动力源小汽轮机进汽孔板流量计，15、热井凝结水温度测量装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施示例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，包括统调动力源小汽轮机3、变频发电机4和凝汽器7。其中，统调动力源小汽轮机3和变频发电机4 的一端同轴设置，变频发电机4的另一端连接有负载5，统调动力源小汽轮机3的蒸汽进口管道上设置有统调动力源小汽轮机进汽压力测量装置1和统调动力源小汽轮机进汽温度测量装置2，统调动力源小汽轮机3的蒸汽出口连通至凝汽器7的蒸汽进口，统调动力源小汽轮机3的蒸汽出口管道上设置有统调动力源小汽轮机排汽绝对压力测量装置6，凝汽器7的循环水出口管道上设置有凝汽器循环水出水压力测量装置8和凝汽器循环水出水温度测量装置 9，凝汽器7的循环水进口管道上设置有凝汽器循环水进水孔板流量计10、凝汽器循环水进水压力测量装置11和凝汽器循环水进水温度测量装置12，凝汽器7的凝结水出口管道上设置有热井凝结水压力测量装置13、热井凝结水孔板流量计14和热井凝结水温度测量装置15。
实施示例1
如图1所示，本实用新型一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，工作时，包括以下步骤：
步骤1：利用热井凝结水孔板流量计14测得热井凝结水流量差压Dp热井，根据孔板流量计的设计资料，计算出热井凝结水流量Q热井；
步骤2：利用统调动力源小汽轮机进汽压力测量装置1和统调动力源小汽轮机进汽温度测量装置2分别测得统调动力源小汽轮机进汽的压力p进汽、温度t进汽，利用IFC-97工业用水和水蒸气热力性质模型计算得到统调动力源小汽轮机3的进汽焓h进汽、进汽熵s进汽；
步骤3：利用统调动力源小汽轮机排汽绝对压力测量装置6测得统调动力源小汽轮机3 的排汽压力p排汽，利用IFC-97工业用水和水蒸气热力性质模型计算得到统调动力源小汽轮机 3的排汽等熵焓hs进汽；
步骤4：利用热井凝结水压力测量装置13和热井凝结水温度测量装置15分别测得热井凝结水的压力p热井、温度t热井，利用IFC-97工业用水和水蒸气热力性质模型计算得到热井凝结水的焓h热井；
步骤5：利用凝汽器循环水进水压力测量装置11、凝汽器循环水出水压力测量装置8、凝汽器循环水进水温度测量装置12和凝汽器循环水出水温度测量装置9分别测得凝汽器循环水进水压力Pin、出水压力Pou、进水温度tw1和出水温度tw2，利用IFC-97工业用水和水蒸气热力性质模型计算得到凝汽器循环水的定压比热容cp；
步骤6：利用凝汽器循环水孔板流量计10测出凝汽器循环水进水流量差压Dp循，根据孔板资料计算出循环水质量流量Q循；
步骤7：根据质量守恒原理，统调动力源小汽轮机排汽流量Q排汽＝热井凝结水流量Q热井＝小汽轮机进汽流量Q进汽-小汽轮机蒸汽泄漏量Q泄，小汽轮机蒸汽泄漏量Q泄可忽略不计，排汽焓为h排汽，统调动力源小汽轮机进汽流量Q进汽，根据能量守恒原理得到
Q排汽×(h排汽-h热井)＝cp×Q循×(tw2-tw1)
求得，统调动力源小汽轮机的排汽焓
统调动力源小汽轮机的内效率
统调动力源小汽轮机的汽耗率
本实用新型是把统调动力源小汽轮机和凝汽器作为一个整体研究，基于热力学方法计算统调动力源小汽轮机的排汽焓，进而求得统调动力源小汽轮机内效率、汽耗率等热经济性指标。所需要测量的参数非常少，测量成本低，仅需测量：统调动力源小汽轮机进汽压力、温度，凝汽器循环水进水压力、温度、流量，凝汽器循环水出水压力、温度，热井凝结水温度、压力、流量，测量误差对结果造成影响较小，且不受变频发电机的输出功率和各类负载的轴功率的限制。从而全面了解独立凝汽式统调动力源小汽轮机热经济性，为指导统调动力源小汽轮机的经济、安全运行提供可靠的依据，为今后经济运行提出合理建议和改进方向。
Claims (7)
1.一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，其特征在于，包括统调动力源小汽轮机(3)、变频发电机(4)和凝汽器(7)；其中，
统调动力源小汽轮机(3)和变频发电机(4)的一端同轴设置，变频发电机(4)的另一端连接有负载(5)，统调动力源小汽轮机(3)的蒸汽进口管道上设置有统调动力源小汽轮机进汽压力测量装置(1)和统调动力源小汽轮机进汽温度测量装置(2)，统调动力源小汽轮机(3)的蒸汽出口连通至凝汽器(7)的蒸汽进口，统调动力源小汽轮机(3)的蒸汽出口管道上设置有统调动力源小汽轮机排汽绝对压力测量装置(6)，凝汽器(7)的循环水出口管道上设置有凝汽器循环水出水压力测量装置(8)和凝汽器循环水出水温度测量装置(9)，凝汽器(7)的循环水进口管道上设置有凝汽器循环水进水孔板流量计(10)、凝汽器循环水进水压力测量装置(11)和凝汽器循环水进水温度测量装置(12)，凝汽器(7)的凝结水出口管道上设置有热井凝结水压力测量装置(13)、热井凝结水孔板流量计(14)和热井凝结水温度测量装置(15)。
2.根据权利要求1所述的一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，其特征在于，负载(5)为泵类负载。
3.根据权利要求1所述的一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，其特征在于，负载(5)为风机类负载。
4.根据权利要求1所述的一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，其特征在于，变频发电机(4)作为发电机。
5.根据权利要求1所述的一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，其特征在于，变频发电机(4)作为电动机。
6.根据权利要求1所述的一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，其特征在于，当变频发电机(4)作电动机运行时，统调动力源小汽轮机(3)和变频发电机(4)共同驱动负载(5)运行。
7.根据权利要求1所述的一种带统调动力源的小汽轮机热经济性的测定系统，其特征在于，当变频发电机(4)作发电机运行时，统调动力源小汽轮机(3)驱动变频发电机(4)和负载(5)共同运行。
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