[發明專利]一種DCS數據挖掘的火電機組定滑壓運行曲線計算方法

有效

• 申請號: 201710916277.2
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107783415B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 薛志恒;文樂;王偉鋒;吳濤;付昶;劉磊;陳會勇
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明一種DCS數據挖掘的汽輪機組定滑壓運行曲線計算方法：a、選取與定滑壓運行曲線計算相關的采樣點，獲得DCS數據；b、計算調節級效率、當量主蒸汽容積流量，修正當量主蒸汽流量、修正負荷并擬合前兩者之間和后兩者之間的關系曲線α、β；c、假設負荷以及該負荷下主蒸汽壓力序列，計算修正負荷序列；d、通過β和主蒸汽壓力序列計算當量主蒸汽容積流量序列；e、通過α計算調節級效率序列，擬合主蒸汽壓力序列與調節級效率序列之間的關系曲線γ，關系曲線α上的拐點對應在關系曲線γ的主蒸汽壓力即為最優；f、對不同負荷下最優主蒸汽壓力擬合直線即為定滑壓運行曲線；本發明能夠利用DCS數據辨識汽輪機組定滑壓運行曲線以指導機組經濟運行。

技術領域

本發明屬于火電機組汽輪機發電技術領域，尤其涉及一種DCS數據挖掘的汽輪機組定滑壓運行曲線計算方法。

背景技術

近年來，分布式控制系統(Distributed Control System,簡稱DCS)在絕大多數汽輪機組上得以應用，其形成的DCS數據流蘊涵著豐富而有價值的信息有待挖掘。

根據熱力循環理論，汽輪機組在低負荷下滑壓運行時，由于進汽節流損失小，漏汽損失也小，使得機組的相對內效率比定壓運行有一定的提高，但隨著主蒸汽壓力低導致循環熱效率也降低，而相對內效率的增加幅度補償了循環熱效率的下降幅度時，汽輪機組的滑壓壓力比較經濟的，因此對汽輪機組在不同負荷下經濟的滑壓壓力進行連線作圖，即得到定滑壓運行曲線。

發明內容

本發明的目的在于提供一種DCS數據挖掘的汽輪機組定滑壓運行曲線計算方法，在汽輪機組以順序閥運行且高壓調門流量線性度較好時，該方法能夠簡便地獲得汽輪機組定滑壓運行曲線。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種DCS數據挖掘的汽輪機組定滑壓運行曲線計算方法，包括以下步驟：

A、從汽輪機組的DCS數據庫中，選取主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、調節級后蒸汽壓力、調節級后蒸汽溫度、凝汽器真空和機組負荷這六個測點，設定采樣周期小于或等于30秒，采樣時長能涵蓋機組運行負荷的全范圍，進入步驟B；

B、由主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、調節級后蒸汽壓力和調節級后蒸汽溫度計算調節級效率，由主蒸汽壓力、主蒸汽溫度和調節級后蒸汽壓力計算當量主蒸汽容積流量和修正當量主蒸汽流量，由主蒸汽壓力、凝汽器真空和機組負荷計算修正負荷，進入步驟C；

C、擬合當量主蒸汽容積流量與調節級效率之間的關系曲線α，擬合修正負荷與修正當量主蒸汽流量之間的關系曲線β，進入步驟D；

D、假設負荷有85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％和50％額定負荷，在以上每一個假設負荷下假設機組運行的主蒸汽壓力序列a，由機組額定工況的主蒸汽壓力和序列a計算假設修正負荷序列b，通過關系曲線β計算獲得修正當量主蒸汽流量序列c，與序列a一起計算獲得當量主蒸汽容積流量序列d，進入步驟E；

E、對于每一個假設負荷下的當量主蒸汽容積流量序列d，在關系曲線α上插值計算獲得假設調節級效率序列e，擬合序列d與序列e之間的關系曲線γ，在該關系曲線上尋找隨著主蒸汽壓力降低調節級效率增長開始緩慢的點，即為該假設負荷下的最優主蒸汽壓力，進入步驟F；

F、利用最小二乘法對每一個假設負荷下的最優主蒸汽壓力擬合直線，在該直線到達機組額定主蒸汽壓力的負荷到機組額定負荷之間繪制不同負荷但同一額定主蒸汽壓力的直線，該直線連同擬合直線即為汽輪機組定滑壓運行曲線。

本發明進一步的改進在于，步驟B中，調節級效率η由公式(1)計算：