[發明專利]一種雙背壓汽輪機組低壓通流及凝汽器設計選型方法

有效

• 申請號: 201611221649.1
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106650116B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 蔣尋寒;陳開峰;邵飛;徐鐘宇;許昊煜;王松浩;阮圣奇;吳仲;胡中強;任磊;蔣懷鋒;陳裕
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司華東分公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 張換君

1.一種雙背壓汽輪機組低壓通流及凝汽器設計選型方法，其特征在于步驟如下：

步驟一、預設汽輪機熱力設計工況點，跟據平均背壓計算方法確定該設計工況點下汽輪機低壓缸末級排汽流量G，低壓缸進汽壓力P₀，進汽焓值H₀，低壓缸平均排汽壓力P_b，循環水流量W和循環水溫度t_w1；

步驟二、設定兩低壓缸排汽流量比；

步驟三、預設低壓側背壓P_b1，并據此計算高壓側背壓P_b2；

先設定低壓側背壓值P_b1，根據IF-97水蒸氣公式求出其飽和溫度t_b1，通過公式(1)求得高壓側排汽飽和溫度t_b2，進而再根據IF-97水蒸氣公式計算出高壓側背壓P_b2，

其中，t_b是凝汽器平均背壓P_b對應飽和溫度，根據IF-97水蒸氣公式可得出；t_b1是低壓側背壓P_b1對應飽和溫度；t_b2是高壓側背壓P_b2對應飽和溫度

步驟四、根據P_b1和P_b2計算低壓側低壓缸排汽容積流量G_v1和高壓側低壓缸排汽容積流量G_v2；

計算低壓側低壓缸排汽容積流量G_v1的步驟如下：

由低壓側排汽壓力P_b1，進汽熵S₀，根據IF-97水蒸氣公式得出低壓缸等熵排汽焓H_sb1

低壓側實際排汽焓：H_b1＝H₀-(H₀-H_sb1)×η₁，其中η₁是低壓側低壓缸設計效率，

由排汽壓力P_b1，排汽焓H_b1，根據IF-97水蒸氣公式得出排汽比容V_b1

低壓側低壓缸排汽容積流量：G_v1＝G₁×V_b1

通過與計算低壓側低壓缸排汽容積流量同樣方法計算高壓側低壓缸排汽容積流量；

步驟五、比較G_v1和G_v2大小，調整低壓側背壓P_b1的預設值，使G_v1＝G_v2；

步驟六、根據低壓缸末級葉片特性數據、依據低壓缸排汽容積流量，選擇低壓缸排汽余速損失在最小值的末級葉片規格；

步驟七、計算低、高壓側凝汽器換熱面積凝汽器換熱面積，并據此選擇凝汽器規格；

凝汽器換熱面積通過以下公式計算：

凝汽器熱負荷:Q＝G(h_s-h_c)+∑G_d(h'_d-h_c) (2)

其中，G是低壓缸排汽量，h_s是低壓缸排汽焓，G_d是疏水或疏汽量，h'_d是疏水或疏汽焓，h_c是凝結水焓；

冷卻水溫升:

其中，c是冷卻水比熱容，W是冷卻水流量，ρ是冷卻水密度；

凝汽器端差:δt＝t_b-t-Δt (4)

其中，t是冷卻水設計溫度，t_b是排汽壓力對應飽和溫度；

對數平均溫差：

傳熱系數K：根據凝汽器設計邊界條件，由HEI標準獲取；

換熱面積：

根據已知的循環水流量、循環水設計溫度、低壓側排汽壓力、低壓側排汽量和焓值，凝汽器冷卻管規格條件，通過公式(2)-(6 )，求得低壓側凝汽器面積A₁；

將低壓側冷卻水出口水溫作為高壓側凝汽器冷卻水進口溫水，由循環水流量、高壓側排汽壓力、高壓側排汽量和焓值，凝汽器冷卻管規格條件，通過公式(2)-(6 )，求得高壓側凝汽器面積A₂；

凝汽器總面積：A＝A₁+A₂；

根據A₁、A₂和A的值選擇凝汽器型號。