[發(fā)明專利]一種中聯(lián)門參調(diào)供熱下高壓缸鼓風(fēng)發(fā)熱預(yù)警監(jiān)測位置選取方法

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• 申請日: 2023-04-26
• 公開（公告）號: CN116499777A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬汀山;高慶;曾立飛;屈杰;居文平;張永海;朱蓬勃;高登攀;谷偉偉;胡文帥;潘渤
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明屬于汽輪機(jī)發(fā)電領(lǐng)域，公開了一種中聯(lián)門參調(diào)供熱下高壓缸鼓風(fēng)發(fā)熱預(yù)警監(jiān)測位置選取方法，本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有參數(shù)，科學(xué)的設(shè)計(jì)了溫度傳感器在高壓缸鼓風(fēng)發(fā)熱的監(jiān)測重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的安裝位置，使監(jiān)測信號采集處于最精確的位置，能夠獲得鼓風(fēng)發(fā)生區(qū)域的溫度極值，有利于評估鼓風(fēng)發(fā)生后缸體材料的失效情況，本發(fā)明排除了人為主觀概念性判斷因素的干擾，有助于提高高壓缸鼓風(fēng)監(jiān)測準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性，并且能夠直觀的展示通流區(qū)內(nèi)鼓風(fēng)的時(shí)空演化特性，可有效評估鼓風(fēng)發(fā)生的臨界邊界，快速判斷中聯(lián)門參調(diào)供熱下高壓缸的通流順暢狀態(tài)，避免了的隨機(jī)盲目性導(dǎo)致的決策延遲，具有普遍適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽輪機(jī)發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種中聯(lián)門參調(diào)供熱下高壓缸鼓風(fēng)發(fā)熱預(yù)警監(jiān)測位置選取方法。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)電、光伏發(fā)電在電力系統(tǒng)中所占比重日益增大并逐漸成為主體部分，可再生能源隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性的顯著特點(diǎn)對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性帶來了巨大挑戰(zhàn)，提升電力系統(tǒng)靈活性成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。為新能源規(guī)模化接入電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)，深度調(diào)峰將成為火電機(jī)組的常態(tài)。

火電機(jī)組從冷再或熱再管道引出高溫蒸汽經(jīng)減溫減壓后供給于熱用戶，是目前熱電聯(lián)產(chǎn)工業(yè)供熱的一個(gè)重要手段已被廣泛使用。然而隨著機(jī)組深度調(diào)峰常態(tài)化，一方面在運(yùn)行中冷再或熱再蒸汽壓力將滑壓逐漸降低，另一方面受制于鍋爐再熱器熱量平衡及機(jī)組軸向推力的影響，中低負(fù)荷邊界下，時(shí)常出現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱母管壓力及流量不滿足用戶需求的技術(shù)難題。

為保障深度調(diào)峰工況下的用戶需求，可采用中聯(lián)門節(jié)流參與調(diào)整的運(yùn)行方式加以解決。技術(shù)方法是通過調(diào)整關(guān)小汽輪機(jī)中聯(lián)門開度進(jìn)行蒸汽節(jié)流，使得進(jìn)入汽輪機(jī)中壓缸的蒸汽在中聯(lián)門前的局部有限空間形成滯止流，發(fā)生“憋壓”效應(yīng)，在壓力波能量傳遞的作用下，達(dá)到提升冷再或熱再管道蒸汽壓力的目的。此外中聯(lián)門節(jié)流后機(jī)組中低壓通流區(qū)做功能力降低，負(fù)荷隨之下降，提升供熱能力的同時(shí)可進(jìn)一步促進(jìn)調(diào)峰深度，也增強(qiáng)了機(jī)組熱電解耦能力。然而，中調(diào)閥快速參與調(diào)節(jié)提升冷再壓力的同時(shí)也使得高壓缸內(nèi)的流動(dòng)過程受阻，嚴(yán)重者將發(fā)生明顯的鼓風(fēng)效應(yīng)。

考慮到常規(guī)大容量火電機(jī)組初始設(shè)計(jì)邊界均為承載電網(wǎng)基準(zhǔn)負(fù)荷，因而常規(guī)運(yùn)行方式下機(jī)組中聯(lián)門將處于常開非調(diào)整狀態(tài)，故已有的運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)主要針對機(jī)組50％THA及以上運(yùn)行工況，并未涉及中聯(lián)門節(jié)流參與調(diào)節(jié)的運(yùn)行工況。現(xiàn)有的系統(tǒng)中對于中聯(lián)門參調(diào)供熱邊界下可能造成的高壓缸鼓風(fēng)發(fā)熱現(xiàn)象缺乏科學(xué)的監(jiān)測，且無法合理有效選取監(jiān)測點(diǎn)的位置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種中聯(lián)門參調(diào)供熱下高壓缸鼓風(fēng)發(fā)熱預(yù)警監(jiān)測位置選取方法，能夠科學(xué)有效的設(shè)計(jì)溫度傳感器的安裝位置，使監(jiān)測信號采集處于最精確的位置，能夠獲得鼓風(fēng)發(fā)生區(qū)域的溫度極值，有利于評估鼓風(fēng)發(fā)生后缸體材料的失效情況。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明包括以下步驟：

S1，將高壓缸鼓風(fēng)發(fā)熱的監(jiān)測重點(diǎn)區(qū)域設(shè)置在次末級及末級通流區(qū)域，并在重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)置溫度傳感器；

S2，通過機(jī)組調(diào)峰最低負(fù)荷、機(jī)組供熱流量以及中聯(lián)門開度，確定中聯(lián)門參調(diào)供熱下汽輪機(jī)高壓缸通流流量的最小邊界值，根據(jù)高壓缸通流流量的最小邊界值，確定溫度傳感器在子午面通流軸向定位相對位置；

根據(jù)高壓缸排汽端設(shè)計(jì)氣動(dòng)參數(shù)，確定溫度傳感器置入主流相對深度及溫度傳感器與主流迎風(fēng)夾角，確定溫度傳感器在子午面通流徑向定位相對位置；

根據(jù)高壓缸末級幾何設(shè)計(jì)參數(shù)，確定溫度傳感器于周向截面中與水平中分面的安裝夾角，以及溫度傳感器周向之間的陣列相對角度，確定溫度傳感器在周向定位相對位置；

S3，根據(jù)溫度傳感器在子午面通流軸向定位相對位置、徑向定位相對位置以及周向定位相對位置，進(jìn)行三維幾何成型定位，最終確定溫度傳感器在高壓缸鼓風(fēng)發(fā)熱的監(jiān)測位置。