一種預(yù)測(cè)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于發(fā)電領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種預(yù)測(cè)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)性能監(jiān)測(cè)和故障診斷越來越受到電廠的重視，而汽輪機(jī)熱力系 統(tǒng)的任何內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)與預(yù)測(cè)值較大偏差均表示：1)可能的設(shè)備性能變化或故障；2)可能 的監(jiān)測(cè)儀表測(cè)量誤差或故障。故，如何通過分析實(shí)際機(jī)組運(yùn)行過程汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn) 行參數(shù)的變化來實(shí)時(shí)快速分析判斷汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，具有非常重要的意義。
[0003] 在實(shí)際機(jī)組運(yùn)行過程中，電廠運(yùn)行人員主要直接通過監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn) 行參數(shù)變化來評(píng)估汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，但是，汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的變化除 了與汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備性能特性有關(guān)外，還與外部環(huán)境條件變化有關(guān)。因此，目前運(yùn) 種直接采用監(jiān)測(cè)運(yùn)行參數(shù)來評(píng)估汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況的方法，不能準(zhǔn)確判斷出汽輪 機(jī)性能變化和設(shè)備故障診斷。在評(píng)估汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況時(shí)，應(yīng)該將外部環(huán)境條件 變化對(duì)運(yùn)行參數(shù)影響因素排除后，才能較準(zhǔn)確判斷汽輪機(jī)性能變化和設(shè)備故障診斷。另外， 機(jī)組負(fù)荷頻繁變化，直接采用運(yùn)行參數(shù)變化也不能很好評(píng)估汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種預(yù)測(cè)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi) 部運(yùn)行參數(shù)的方法，采用最近一次的全面性的汽輪機(jī)試驗(yàn)獲得的設(shè)備性能數(shù)據(jù)庫，經(jīng)考慮 實(shí)際運(yùn)行外界條件，可預(yù)測(cè)寬負(fù)荷運(yùn)行區(qū)間汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)。
[0005] 本發(fā)明提供了一種預(yù)測(cè)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)的方法，應(yīng)用于凝汽式汽輪 發(fā)電機(jī)，包括如下步驟：
[0006] S1、通過一組不同負(fù)荷下的全面性汽輪機(jī)性能試驗(yàn)，獲得汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)中各設(shè) 備性能特性參數(shù)；
[0007] S2、根據(jù)上述負(fù)荷下獲得的各設(shè)備性能特性參數(shù)，分別擬合各設(shè)備性能特性參數(shù) 與給水流量的關(guān)系曲線，形成汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)庫；
[0008] S3、根據(jù)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的外部環(huán)境參數(shù)和給水流量測(cè)量輸入值，通過預(yù)測(cè)計(jì)算 子系統(tǒng)和性能數(shù)據(jù)庫進(jìn)行計(jì)算，得出預(yù)測(cè)的汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)。
[0009] 進(jìn)一步地，步驟S1必須至少在高、中、低=個(gè)不同負(fù)荷工況下進(jìn)行試驗(yàn)。
[0010] 進(jìn)一步地，上述負(fù)荷范圍為40%THA~100%THA。 W11] 進(jìn)一步地，步驟S1的各設(shè)備性能特性參數(shù)包括：高壓缸效率、中壓缸效率、低壓缸 效率、加熱器上下端差、各抽汽管道壓損、各抽汽級(jí)當(dāng)量通流面積、汽動(dòng)給水累洽升和再熱 器壓損。
[0012] 進(jìn)一步地，步驟S3中的輸入值為汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的外部環(huán)境參數(shù)和給水流量測(cè) 量值，包括汽輪機(jī)主蒸汽口前壓力化、主蒸汽口前溫度Tm、中壓調(diào)口前熱再熱蒸汽溫度化、 凝汽器壓力Pk和給水流量m。
[0013] 優(yōu)選地，所述給水流量需要在全面性汽輪機(jī)性能試驗(yàn)時(shí)與依據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的主 凝結(jié)水流量測(cè)量計(jì)算獲得的給水流量進(jìn)行校核，或者，所述給水流量需要采用依據(jù)ASME標(biāo) 準(zhǔn)加工制造的經(jīng)校驗(yàn)的低P值喉部取壓給水流量測(cè)量噴嘴。
[0014] 基于上述技術(shù)方案的公開，本發(fā)明提供的所述預(yù)測(cè)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行參數(shù) 的方法，采用最近一次的全面性的汽輪機(jī)試驗(yàn)獲得的設(shè)備性能數(shù)據(jù)庫，經(jīng)考慮實(shí)際運(yùn)行外 界條件，可預(yù)測(cè)寬負(fù)荷運(yùn)行區(qū)間汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)；再通過將日常監(jiān)測(cè)運(yùn)行 參數(shù)與本發(fā)明獲得的預(yù)測(cè)值比較，可較準(zhǔn)確地判斷機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的變化，提高設(shè)備使用的 安全性。且，本發(fā)明得到的預(yù)測(cè)值可作為汽輪機(jī)性能監(jiān)測(cè)和故障診斷的基準(zhǔn)值，可廣泛用于 診斷汽輪機(jī)性能指標(biāo)變化和設(shè)備故障。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明的整體方法流程圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明的步驟S3的預(yù)測(cè)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳述。
[0018] 請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例提供一種預(yù)測(cè)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)的方法，應(yīng)用于 凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)，包括如下步驟：
[0019] S1、至少在高、中、低S個(gè)不同負(fù)荷工況（負(fù)荷范圍：40%THA~100%THA)下進(jìn) 行全面性的汽輪機(jī)性能試驗(yàn)，獲得汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)中各設(shè)備性能特性參數(shù)；
[0020] S2、根據(jù)上述負(fù)荷下獲得的各設(shè)備性能特性參數(shù)，分別擬合各設(shè)備性能特性參數(shù) 與給水流量（或其他邊界參數(shù)）的關(guān)系曲線，形成汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)庫；
[0021] S3、根據(jù)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的外部環(huán)境參數(shù)和給水流量測(cè)量輸入值，通過預(yù)測(cè)計(jì)算 子系統(tǒng)和性能數(shù)據(jù)庫進(jìn)行計(jì)算，得出預(yù)測(cè)的汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)。
[0022] 步驟S1的各設(shè)備性能特性參數(shù)包括：高壓缸效率、中壓缸效率、低壓缸效率、加熱 器上下端差、各抽汽管道壓損、各抽汽級(jí)當(dāng)量通流面積、汽動(dòng)給水累洽升和再熱器壓損。
[0023] 請(qǐng)參閱圖2,步驟S3中的輸入值為汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的外部環(huán)境參數(shù)和給水流量測(cè) 量值，包括汽輪機(jī)主蒸汽口前壓力化、主蒸汽口前溫度Tm、中壓調(diào)口前熱再熱蒸汽溫度化、 凝汽器壓力Pk和給水流量m。且所述給水流量需要在全面性汽輪機(jī)性能試驗(yàn)時(shí)與依據(jù)試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)要求的主凝結(jié)水流量測(cè)量計(jì)算獲得的給水流量進(jìn)行校核。
[0024] 步驟S2的性能數(shù)據(jù)庫包括但不限于： 陽0巧]1)中壓缸效率與給水流量的關(guān)系；
[0026] 。低壓缸效率（UEEP)與低壓缸排汽容積流量的關(guān)系；
[0027] 3)汽輪機(jī)各抽汽級(jí)當(dāng)量通流面積；
[0028] 4)加熱器上端差與給水流量的關(guān)系；
[0029] 5)加熱器下端差與給水流量的關(guān)系；
[0030] 6)各抽汽管道壓損與給水流量的關(guān)系；
[0031] 7)給水累出口壓力與給水流量的關(guān)系；
[0032] 8)鍋爐再熱器壓損與給水流量的關(guān)系；
[0033] 9)汽動(dòng)給水累洽升與給水累出口壓力的關(guān)系；
[0034] 10)汽動(dòng)給水累進(jìn)汽流量與給水流量的關(guān)系；
[0035] 11)汽輪機(jī)軸封泄漏量與給水流量的關(guān)系。
[0036] 該預(yù)測(cè)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)的方法適用于兩種不同配汽方式的汽輪機(jī) 熱力系統(tǒng)，即噴嘴配汽方式的汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)和節(jié)流配汽方式的汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)。兩種不 同配汽方式的汽輪機(jī)高缸效率均受到主蒸汽口和調(diào)節(jié)口的節(jié)流損失的影響，為了更好地預(yù) 測(cè)一抽參數(shù)，因此定義兩個(gè)缸效率指標(biāo)，一是由汽輪機(jī)主蒸汽口前蒸汽參數(shù)至高壓缸一段 抽汽參數(shù)計(jì)算得到的一段抽汽前高壓缸效率；二是由汽輪機(jī)主蒸汽口前蒸汽參數(shù)至高壓缸 排汽參數(shù)計(jì)算得到的高壓缸效率；故，步驟S2的性能數(shù)據(jù)庫還包括：
[0037] 12) -段抽汽前高壓缸效率與高壓缸進(jìn)汽容積流量的關(guān)系；
[0038] 13)高壓缸效率與高壓缸進(jìn)汽容積流量的關(guān)系。
[0039] 所述一段抽汽前高壓缸效率的計(jì)算公式為：
[0040]
[00川其中：nHP1--段抽汽前高壓缸效率，％Ams-主蒸汽洽值，kj/kg屯一一 段抽汽洽值，kj/kg屯S---段抽汽等賭洽值，kJ/kg。
[0042] 所述高壓缸效率的計(jì)算公式為：
[0043]
[0044] 其中：nHP--高壓缸效率，％也一一高壓缸排汽洽值，kJ/kg也S--高壓缸排 汽等賭洽值，kJ/kg。
[0045] 所