[發明專利]一種汽輪機熱耗率在線監測系統及測量方法

在審

• 申請號: 201710141452.5
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107201921A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 楊文正;馬曉峰;譚銳;黃啟龍;李呈桐;馬靖磊
• 申請（專利權）人: 國電科學技術研究院;南京電力設備質量性能檢驗中心
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00;G06F17/50
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮

1.一種汽輪機熱耗率在線監測系統，用于在線監測火力發電機組中汽輪機的熱耗率，其特征在于：包括在線數據收集模塊、數據預處理模塊、性能試驗標定模塊和數據計算分析模塊，所述在線數據收集模塊與數據預處理模塊連接，數據預處理模塊連接與性能試驗標定模塊連接，性能試驗標定模塊與數據計算分析模塊連接，所述在線數據收集模塊包括若干個壓力溫度傳感器、機組自帶的發電機電功率計和抽汽流量傳感器，若干個所述壓力溫度傳感器分別設置于主蒸汽管路、再熱蒸汽管路、供熱抽汽管路、供熱抽汽回水管路、最終給水管路、冷再蒸汽管路、再熱減溫水管路、再熱減溫器的入口與出口和三段抽汽管路處，所述在線數據收集模塊用于收集在線數據，所述數據預處理模塊用于對在線數據進行預處理，所述性能試驗標定模塊用于存儲通過高精度ASME試驗標定過的基準數據，并接收預處理后的數據，且根據預處理后的數據得到主蒸汽體積流量和再熱蒸汽質量流量等基準數據，所述數據計算分析模塊用于對在線數據與基準數據進行計算分析得到汽輪機熱耗率。

2.根據權利要求1所述汽輪機熱耗率在線監測系統，其特征在于：所述數據計算分析模塊包括數據轉換模塊和數據計算模塊，所述數據轉換模塊用于通過水和蒸汽性質計算軟件包將壓力和溫度數據轉換為密度和焓值等數據。

3.根據權利要求2所述汽輪機熱耗率在線監測系統，其特征在于：還包括終端顯示模塊，所述終端顯示模塊與數據計算分析模塊連接，用于接收汽輪機熱耗率數據并進行顯示。

4.一種采用權利要求3所述汽輪機熱耗率在線監測系統的測量方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1、通過壓力溫度傳感器收集火力發電機組中各個管道內蒸汽與水的壓力和溫度等在線數據，并收集火力發電機組DCS系統中的發電機功率和供熱抽汽量等在線數據；

步驟2、通過ASME試驗標定計算所需的基準數據；

步驟3、根據步驟1收集的壓力和溫度數據利用水和蒸汽性質計算軟件包計算出蒸汽與水的密度和焓值數據；

步驟4、利用步驟1、2和3中得到的數據計算火力發電機組中的各管道中蒸汽與水的質量流量；

步驟6、計算汽輪機熱耗率HR；

式中：HR為汽輪機熱耗率，F_m為主蒸汽流量，h_m為主蒸汽焓值，F_r為再熱蒸汽流量，h_r為再熱蒸汽焓值，F_w為最終給水流量，h_w為最終給水焓值，F_cr為冷再蒸汽流量，h_cr為冷再蒸汽焓值，F_rhs為再熱減溫水流量，h_rhs為再熱減溫水焓值，F_cq為供熱抽汽流量，h_cq為供熱抽汽焓值，h_hs為供熱抽汽回水焓值，W_c為發電機有功功率。

5.根據權利要求4所述汽輪機熱耗率在線測量方法，其特征在于：所述步驟2中ASME試驗的內容為：

①通過高精度的熱力性能試驗測試若干組不同汽輪機綜合閥位對應的主蒸汽體積流量；

②通過高精度熱力性能試驗測試若干組不同綜合閥位對應的再熱蒸汽質量流量、再熱蒸汽壓力、再熱蒸汽溫度和三段抽汽壓力等參數；

③通過變汽溫試驗測試高中壓缸合缸處的過橋漏汽量D_g。

6.根據權利要求5所述汽輪機熱耗率在線測量方法，其特征在于：所述步驟4中計算的質量流量包括主蒸汽質量流量、最終給水流量、冷再蒸汽流量、再熱減溫水量和再熱蒸汽流量。