[發明專利]一種獲取火電機組低壓缸在濕蒸汽環境中的效率的方法

有效

• 申請號: 201210344661.7
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102855407A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 張曦;陳世和;羅嘉;龐志強;孫立明
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;北京同方電子科技有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發明涉及火力發電能效獲取領域，特別是涉及一種獲取火電機組低壓缸在濕蒸汽環境中的效率的方法。

背景技術

在大型火電機組在線性能計算中，低壓缸抽汽、排汽參數的計算一直是比較棘手段問題，原因是目前尚不具備在線測量濕蒸汽濕度的計算。當最末幾級抽汽處于濕蒸汽區時，其壓力和溫度不再是獨立參數，因此在實時熱平衡計算中，其焓值也不能由蒸汽圖實時查得。相應地，低壓缸效率的計算也不能采用常規算法。為了避免這一問題，常在低壓缸的性能計算中采用一種近似算法，計算到最后一個過熱抽汽點為止。這樣并不能正確反映低壓缸的運行狀況，且在工況變動較大、汽輪機低壓缸濕蒸汽區擴大時，計算精度就更難保證，這對大型火電廠的自身管理和考核都是相當不利的。

另外，電站機組在線性能計算都要求具有很高的實時性，這就要求整個計算周期要小于數據采集周期，以避免出現計算的滯后。而低壓缸抽汽排汽參數在線計算一般需要多次迭代，這就需要在不延長數據采集周期的前提下盡量減少迭代次數。目前，理論上計算汽輪機排汽焓主要有以下幾種方法：

【能量平衡法】

將汽輪機及回熱系統看作一個封閉的熱力單元，利用熱平衡方程、物質平衡方程和汽輪機功率方程，根據單元能量守恒原則計算排汽焓。其優點是：理論上可以精確計算汽輪機排汽焓；缺點是：很難全面考慮單元的能量進出。因此，目前很少使用。

【曲線外推法】

根據汽輪機在過熱蒸汽區入口蒸汽狀態點和抽汽狀態點做熱力過程線，并平滑外推到濕蒸汽區，由此確定排汽焓。其優點是：簡單，易于計算機在線計算；缺點是：精度不夠。尤其是在汽輪機低負荷時，濕蒸汽區擴大，抽汽狀態不可測點增加，擬合點數較少，精度難以保證。

【曲線迭代法】

方法類似于曲線外推法，只是增加收斂條件，迭代計算。精度較高，但受收斂條件的限制，迭代次數會影響熱經濟性在線計算的時間周期。

綜上，由于目前不能快速、準確計算火電機組低壓缸在濕蒸汽環境下的排汽焓，因此，不能快速準確獲取到火電機組低壓缸在濕蒸汽環境下的的效率，不能保證系統的安全性。

發明內容

本發明目的在于提出一種獲取火電機組低壓缸在濕蒸汽環境中的效率的方法，可以快速、準確地獲取到火電機組低壓缸在濕蒸汽環境下的效率，提高系統安全性。

為達到上述目的，采用的技術方案是：

一種獲取火電機組低壓缸在濕蒸汽環境中的效率的方法，包括步驟：

根據預設的低壓缸第一抽氣流量和預設的低壓缸第一抽氣焓，進行質量能量平衡計算，得到第一排氣總熱量；

獲取在當前背壓下的低壓缸飽和參數以及獲取低壓缸第一參數；

根據所述低壓缸第一參數、所述低壓缸飽和參數、預設的低壓缸第二抽氣焓以及所述第一排氣總熱量，進行內部迭代過程，得到低壓缸第二參數；

根據所述低壓缸第二參數進行質量能量平衡計算，得到第二排氣總熱量；

根據所述低壓缸第一參數、所述低壓缸飽和參數、所述預設的低壓缸第二抽氣焓以及所述第二排氣總熱量，重復所述內部迭代過程；

若當前內部迭代過程得到的低壓缸第二參數滿足收斂條件，且所述當前背壓小于臨界背壓，則根據當前的低壓缸第二參數獲取低壓缸在濕蒸汽條件下的效率；若當前內部迭代過程得到的低壓缸第二參數不滿足收斂條件，則返回所述根據所述低壓缸第二參數、所述低壓缸飽和參數、所述預設的低壓缸第二抽氣焓以及所述第二排氣總熱量，重復所述內部迭代過程的步驟；若所述當前背壓大于所述臨界背壓，則以所述臨界背壓代替所述當前背壓，返回所述獲取在當前背壓下的低壓缸飽和參數的步驟；

當所述低壓缸在濕蒸汽條件下的效率低于預設的效率值時，發出報警。

本發明通過一組假設的低壓缸抽氣流量和低壓缸抽氣焓，進行初次的質量能量平衡計算，得到一個初始的低壓缸排氣總量；依據該初始的低壓缸排汽總量進行內部迭代計算獲取低壓缸在濕蒸汽環境下的低壓缸第二參數；利用低壓缸第二參數再進行質量能量平衡計算，得到另一個低壓缸排氣總量；然后再進行內部迭代過程，以此重復；每次內部迭代之后，比較相鄰2次內部迭代時對應低壓缸第二參數的差值，當該差值滿足收斂條件，并且滿足低壓缸背壓條件，則利用最近一次內部迭代得到低壓缸第二參數，獲取低壓缸在濕蒸汽環境下的效率，可以快速、準確地獲取到火電機組低壓缸在濕蒸汽環境下的效率，并在該效率值低于預設的效率值時，發出報警；使得系統出現問題時，可以第一時間做出反應，提高系統安全性。

附圖說明

圖1為本發明方法的一個實施例流程圖。

具體實施方式