[發明專利]一種基于軟測量技術的汽輪機熱耗率在線監測方法

有效

• 申請號: 201410233909.1
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104048842B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 李建蘭;王際洲;翟兆銀;陳剛;黃樹紅
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01K17/12
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種汽輪機熱耗率在線監測方法，特征在于：該方法通過建立的汽輪機回熱系統的專家性能知識庫和性能預測模型，校驗汽輪機回熱系統運行現場測點傳感器采集的數據，預測汽輪機運行現場未采集的參數數據，以利用汽輪機輸出功率計算主蒸汽流量，完成汽輪機回熱系統熱耗率的在線監測。

2.如權利要求1所述的汽輪機熱耗率在線監測方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

第1步：從安裝在汽輪機回熱系統的測量傳感器采集數據，數據包括發電機有功功率，主蒸汽壓力、溫度，再熱蒸汽壓力和溫度；

第2步：將采集數據輸入至性能預測模型進行計算，得到各抽氣口的壓力、流量、溫度，各加熱器的給水進出口溫度、壓力、流量，各給水加熱疏水溫度、壓力、流量，排氣焓；

第3步：校驗各傳感器測點的測量結果；

第4步：預測未測量點參數數值；

第5步：利用汽輪機輸出功率計算主蒸汽流量；

第6步：在線監測計算汽輪機回熱系統的熱耗率。

3.如權利要求1和2所述的汽輪機熱耗率在線監測方法，其特征在于：

所建立的性能預測模型的輸入參數為：發電機有功功率，主蒸汽壓力，主蒸汽溫度，再熱蒸汽壓力，再熱蒸汽溫度；輸出參數包括：各抽氣口的抽氣壓力、溫度、流量，各加熱器進出口的給水溫度、給水壓力和給水流量，各給水加熱的疏水溫度、疏水壓力、疏水流量，汽輪機排氣焓。

4.如權利要求1和2所述的汽輪機熱耗率在線監測方法，其特征在于：所建立的性能預測模型由公式I到公式V構成：

抽氣口抽氣壓力按公式I計算：

P_j＝ε_j·P_j-1????公式I

式中，P_j為該級抽氣口抽氣壓力，P_j-1為該抽氣口上一級的抽氣壓力，ε_j為壓力級進出口壓力的壓比，角標j表示該參數所對應的汽輪機抽氣級；

抽氣口抽氣溫度按公式II和公式III計算

T_j＝f(P_j,h_j)????公式II

h_j＝(1-η_j)h_j-1+η_jh'_j-1????公式III

式中，T_j為對應抽氣口抽氣溫度，h_j為各抽氣口抽氣焓；函數f()為水蒸氣溫度查詢函數，η_j為該抽汽級的相對內效率，h’_j-1為抽氣級的理想出口焓；

加熱器進氣壓力按公式IV計算：

P_in,j＝(1-β_j)·P_j????公式IV

式中，P_in,j為對應加熱器的進氣壓力，β_j為對應抽氣管道的壓力損失；

加熱器端差按公式III、公式IV計算

TTD_j＝θ_j????公式V

DCA_j＝ω_j????公式VI

式中，TTD_j和DCA_j分別為加熱器上端差和下端差，θ_j、ω_j為上、下端差的系數函數；

汽輪機排氣焓按公式V計算：

h_c＝(1-η_LP)h_LP+η_LPh'_c????公式V

式中h_c為排氣焓，h_LP為低壓缸進氣焓，h’_c為低壓缸理想出口焓，η_LP為低壓缸缸效率。

5.如權利要求1和2所述的一種汽輪機熱耗率在線監測方法，其特征在于：所述公式I到公式VII中待定參數取值由熱力性能專家知識庫中得到，該熱力性能專家知識庫至少包括以下數據中的一種：該汽輪機回熱系統的設計參數，該汽輪機回熱系統原則性熱力系統圖，該汽輪機回熱系統的歷史運行數據，或該汽輪機回熱系統的熱力性能試驗結論。

6.如權利要求2所述的汽輪機熱耗率在線監測方法，其特征在于：

主蒸汽流量D₀按照公式VIII到公式IX計算：

D0=3600PeNηmηg]]>????公式VIII

N=h0+acrh(hhrh-hcrh)-Σ1zDzf,jD0hzf,j-Σ1najhj-achc]]>????公式IX

式中，P_e為發電機輸出功率，η_m為機械傳動效率，η_g為發電機效率，h₀為主蒸汽焓值，α_crh為冷再熱蒸汽份額，h_hrh為熱再熱蒸汽焓，h_crh為冷再熱蒸汽焓，z對應各軸封漏氣處，D_zf,j為各處軸封漏氣量，h_zf,j為各軸封漏氣焓，n對應各汽輪機抽氣級，α_j為各抽氣口抽氣份額，h_j為各抽氣口抽氣焓，α_c為排氣份額，h_c為排汽焓。