[發(fā)明專利]再熱機(jī)組有汽動(dòng)泵時(shí)回?zé)嶙鞴Ρ扰c回?zé)嵩鲆媛蕼y(cè)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410798137.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104537223B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王培紅;鄭衛(wèi)東;趙剛;陳小龍;顧玉順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種再熱機(jī)組有汽動(dòng)泵時(shí)回?zé)嶙鞴Ρ扰c回?zé)嵩鲆媛蕼y(cè)定方法，所述再熱機(jī)組由高壓缸、中壓缸和低壓缸組成，高壓缸排汽、中壓缸排汽和低壓缸抽汽依次編號(hào)為第一級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)抽汽，并分別與第一級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)加熱器相連，第一級(jí)加熱器為表面式加熱器，其疏水排向第二級(jí)加熱器，第二級(jí)加熱器為混合式加熱器，第三級(jí)加熱器為表面式加熱器，其疏水排向凝汽器熱井；高壓缸排汽除用作第一級(jí)加熱器的加熱抽汽外，其余經(jīng)再熱器進(jìn)入中壓缸，中壓缸排汽除用作第二級(jí)抽汽和小汽輪機(jī)抽汽外，其余部分進(jìn)入低壓缸，小汽機(jī)排汽排向汽輪機(jī)的凝汽器，其特征在于：所述再熱機(jī)組有汽動(dòng)泵時(shí)回?zé)嶙鞴Ρ扰c回?zé)嵩鲆媛实臏y(cè)定步驟如下：

步驟1：獲取再熱無(wú)回?zé)嵫h(huán)的無(wú)量綱熱耗率HR_RK，等效回?zé)崞髯鞴偷刃髯鞴?/p>

步驟2：根據(jù)：

X r = w r e q ( w r e q + w c e q ) ]]>

δη R G = X r · ( 1 - 1 HR R K ) ]]>

確定再熱機(jī)組有汽動(dòng)泵時(shí)回?zé)嶙鞴Ρ扰c回?zé)嵩鲆媛剩皇街校琗_r為回?zé)嶙龉Ρ龋沪摩?Sub>RG為回?zé)嵩鲆媛剩?/p>

所述等效回?zé)崞髯鞴Φ刃髯鞴Φ墨@取方法如下：

步驟1：熱力系統(tǒng)汽水參數(shù)的計(jì)算:

步驟1.1：取用熱耗保證工況下，低壓缸相對(duì)內(nèi)效率η_LP、第j級(jí)加熱器的抽汽管道壓損率δp_j、小汽機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率η_FPT、給水泵效率η_FP、小汽機(jī)的傳動(dòng)效率η_FPm；其中，j＝1,2,3；

步驟1.2：獲取如下數(shù)據(jù)：再熱機(jī)組主蒸汽溫度t₀和主蒸汽壓力p₀；高壓缸排汽溫度t_hc和排汽壓力p_hc；再熱蒸汽溫度t_r和再熱蒸汽壓力p_r；低壓缸進(jìn)汽溫度t_l和低壓缸進(jìn)汽壓力p_l；凝汽器壓力p_wc；第一級(jí)抽汽溫度t₁和抽汽壓力p₁；第一級(jí)加熱器疏水溫度t_d1、出口水溫度t_w1和出口水壓力p_w1；第二級(jí)抽汽溫度t₂和抽汽壓力p₂；第二級(jí)加熱器出口水溫度t_w2和出口水壓力p_w2；第三級(jí)抽汽溫度t₃和抽汽壓力p₃；第三級(jí)加熱器疏水溫度t_d3、出口水溫度t_w3和出口水壓力p_w3；給水泵進(jìn)口壓力p_in和給水泵出口壓力p_out；小汽機(jī)排汽壓力p_Tc；

步驟1.3：由再熱機(jī)組主蒸汽溫度t₀和主蒸汽壓力p₀，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到主蒸汽焓值h₀；由高壓缸排汽溫度t_hc和排汽壓力p_hc，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到排汽焓值h_hc；由再熱蒸汽溫度t_r和再熱蒸汽壓力p_r，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到再熱蒸汽h_r；由低壓缸進(jìn)汽溫度t_l和進(jìn)汽壓力p_l，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到低壓缸進(jìn)汽焓h_l和低壓缸進(jìn)汽的熵s_l，相應(yīng)地得到低壓缸等熵排汽熵s_c^*＝s_l；低壓缸排汽壓力p_c與凝汽器壓力p_wc相同，由低壓缸排汽壓力p_c和等熵排汽熵s_c^*，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到等熵排汽焓h_c^*；由取用的低壓缸相對(duì)內(nèi)效率η_LP，計(jì)算得實(shí)際排汽焓h_c＝h_r-η_LP·(h_r-h_c^*)；由凝汽器壓力p_wc，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到凝結(jié)水焓h_wc；

由第一級(jí)抽汽溫度t₁和壓力p₁，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到第一級(jí)抽汽焓h₁；由第一級(jí)抽汽壓力p₁以及取用的第一級(jí)抽汽管道壓損率δp₁，計(jì)算第一級(jí)加熱器疏水壓力p_d1＝p₁·(1-δp₁)，由第一級(jí)加熱器疏水溫度t_d1和疏水壓力p_d1，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到第一級(jí)加熱器疏水焓值h_d1；由第一級(jí)加熱器出口水溫度t_w1和出口水壓力p_w1，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到出口水焓h_w1；

由第二級(jí)抽汽溫度t₂和抽汽壓力p₂，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到第二級(jí)抽汽焓h₂；由第二級(jí)加熱器出口水溫度t_w2和出口水壓力p_w2，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到出口水焓h_w2；

由第三級(jí)抽汽溫度t₃和抽汽壓力p₃，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到第三級(jí)抽汽焓h₃；由第三級(jí)抽汽壓力p₃以及取用的三級(jí)抽汽管道壓損率δp₃，計(jì)算第三級(jí)加熱器疏水壓力p_d3＝p₃·(1-δp₃)，由第三級(jí)加熱器疏水溫度t_d3和疏水壓力p_d3，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到第三級(jí)加熱器疏水焓值h_d3；由第三級(jí)加熱器出口水溫度t_w3和出口水壓力p_w3，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到出口水焓h_w3；

由于小汽機(jī)用汽為第二級(jí)抽汽，得小汽機(jī)進(jìn)汽焓h_T＝h₂，小汽機(jī)進(jìn)汽壓力p_T＝p₂；由小汽機(jī)進(jìn)汽焓h_T和進(jìn)汽壓力p_T，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到小汽機(jī)進(jìn)汽的熵s_T，相應(yīng)地得小汽機(jī)等熵排汽熵s_Tc^*＝s_T；由小汽機(jī)排汽壓力p_Tc和等熵排汽熵s_Tc^*，根據(jù)1997年國(guó)際水和水蒸汽性質(zhì)協(xié)會(huì)提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型，計(jì)算得到等熵排汽焓h_Tc^*；由取用的小汽機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率η_FPT，計(jì)算得到實(shí)際排汽焓h_Tc＝h_T-η_FPT·(h_T-h_Tc^*)；

步驟2：計(jì)算各級(jí)加熱器抽汽份額α_j，小汽機(jī)抽汽份額α_FPT，凝汽流份額α_c，其中j＝1,2,3；

步驟2.1：根據(jù)第一級(jí)加熱器的熱平衡與流量平衡方程，得第一級(jí)加熱器的抽汽份額，

α 1 = ( h w 1 - h w 2 ) h 1 - h d 1 - - - ( 1 ) ]]>

根據(jù)第二級(jí)加熱器的熱平衡與流量平衡方程，得第二級(jí)加熱器的抽汽份額，

α 2 = ( h w 2 - h w 3 ) - α 1 · ( h d 1 - h w 3 ) h 2 - h w 3 - - - ( 2 ) ]]>

根據(jù)第三級(jí)加熱器的熱平衡與流量平衡方程，得三級(jí)加熱器的抽汽份額，

α 3 = ( 1 - α 1 - α 2 ) · ( h w 3 - h w c ) h 3 - h w c - - - ( 3 ) ]]>

步驟2.2：由步驟11獲得的給水泵進(jìn)口壓力p_in、給水泵出口壓力p_out和給水泵效率η_FP，計(jì)算得給水泵焓升，

τ F P = 0.001 · ( p o u t - p i n ) η F P - - - ( 4 ) ]]>

由步驟1獲得的小汽機(jī)的傳動(dòng)效率η_FPm、小汽機(jī)進(jìn)汽焓h_T、小汽機(jī)排汽焓h_Tc，計(jì)算得小汽機(jī)抽汽份額，

α F P T = τ F P η F P m · ( h T - h T C ) - - - ( 5 ) ]]>

步驟2.3：由質(zhì)量平衡方程可以得到凝汽流份額α_c，

α_c＝1-α₁-α₂-α₃-α_FPT (6)

步驟3：計(jì)算回?zé)釟饬髯鞴_r、凝汽流作功w_c和小汽機(jī)用汽在汽輪機(jī)內(nèi)作功w_FPT：

再熱器吸熱量σ＝h_r-h₁；

回?zé)崞髯鞴椋?/p>

w_r＝α₁·(h₀-h₁)+α₂·(h₀-h₂-σ)+α₃·(h₀-h₃-σ) (7)

凝汽流作功為，

w_c＝α_c·(h₀-h_c+σ) (8)

小汽機(jī)用汽在汽輪機(jī)內(nèi)作功為，

w_FPT＝α_FPT·(h₀-h_T+σ) (9)

步驟4：計(jì)算折算凝汽流作功量Δw_c:

由熱力系統(tǒng)圖計(jì)算可得小汽機(jī)排汽在凝汽器內(nèi)的附加冷源損失為，

Δq_{c_FPT1}＝α_FPT·(h_Tc-h_wc) (10)

由小汽機(jī)與給水泵間的能量關(guān)系可得，小汽機(jī)的機(jī)械效率產(chǎn)生的附加冷源損失，

Δq c _ F P T 2 = τ F P · ( 1 η F P m - 1 ) - - - ( 11 ) ]]>

由(10)(11)計(jì)算可得折算凝汽份額Δα_c，

Δα c = ( Δq F P T 1 + Δq F P T 2 ) ( h c - h w c ) - - - ( 12 ) ]]>

式中，Δq_{c_FPT1}為小汽機(jī)排汽在凝汽器內(nèi)的附加冷源損失；Δq_FPT2為小汽機(jī)的機(jī)械效率產(chǎn)生的附加冷源損失；

由(12)計(jì)算可得折算凝汽流作功量，

Δw_c＝Δα_c·(h₀-h_c+σ) (13)

步驟5：計(jì)算回?zé)嶙鞴Ρ萖_r:

等效回?zé)崞髯鞴椋?/p>

w r e q = w r + w F P T - Δw c - - - ( 14 ) ]]>

等效凝汽流作功為，

w c e q = w c + Δw c - - - ( 15 ) . ]]>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再熱機(jī)組有汽動(dòng)泵時(shí)回?zé)嶙鞴Ρ扰c回?zé)嵩鲆媛蕼y(cè)定方法，其特征在于，所述無(wú)量綱熱耗率HR_RK的獲取方法如下：

根據(jù)熱耗率定義，得再熱無(wú)回?zé)嵫h(huán)的無(wú)量綱熱耗率：

HR R K = h 0 - h w c + σ h 0 - h c + σ ]]>

其中，σ為再熱器吸熱量，σ＝h_r-h_hc，h_hc為高壓缸排汽焓值，h_r為再熱蒸汽焓值，h₀為主蒸汽焓值，h_wc為凝結(jié)水焓值，h_c為低壓缸排汽焓。