[发明专利]一种汽轮机排汽焓的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机热力系统分析领域，尤其涉及汽轮机的排汽焓值测算技术。

背景技术

汽轮机作为常规火电站中的关键设备，其热力性能的优劣，不仅影响发电企业的经济效益，而且直接影响全社会的能源消耗及环境状况。因此，热力发电企业需要定期进行汽轮机组热力性能试验，或者借助先进的检测技术和计算机技术在线监测机组的热力性能，来了解和掌握汽轮机组各主要设备或部件的性能状态，评估机组的热力性能、经济与安全指标。

汽轮机组的热经济指标主要有汽耗率、热耗率、相对内效率、循环热效率、绝对电效率等。此外，为了评价和鉴定机组的安装水平、调试质量、维护、技术改造，以及新技术的推广应用，经常需要进行热力试验。无论是汽轮机组的热力性能分析,还是试验结果的计算、修正，都存在低压缸排汽焓计算这一问题。

汽轮机在运行过程中，工质膨胀到低压缸末级或末几级时可能会进入湿蒸汽区，而处于湿蒸汽区的蒸汽焓值不能够有压力和温度查得，低压缸的效率亦无法准确计算。因此，汽轮机排汽焓的计算一直是汽轮机热力计算的难点之一。深入研究这一问题，有助于研究人员从理论上进一步了解汽轮机系统，同时能够为现场运行试验人员掌握通流部分的工作状态，获取准确的汽轮机热力性能参数提供帮助，为汽轮机组的运行优化、性能试验与技术革新等工作提供参考依据。

目前，国内外涉及排汽焓计算的研究有很多，这些方法或计算过程复杂、所需测点过多；或依赖流量测量仪的精度，计算结果受排汽流量精度影响大；或计算结果精度不高。为了得到较为精确的计算结果，汽轮机排汽焓的计算方法应满足以下几点要求：基本理论清晰，计算过程简单，所需测点较少。本发明基于级内损失理论，提出了一种新的排汽焓值测算方法；与其他方法相比，该方法具有不需要了解结构参数、所需测点少、测量误差对计算结果造成的影响较小、计算精度高、适用于在线测算等优点，便于现场实际应用。

常用的排汽焓计算方法主要是通过级内详细计算和整体热平衡两个方面来计算的。

级内详细计算方法需要知道级的结构参数。机组运行一段时间后，级的结构参数可能发生变化，此时若仍用设计结构数据，计算结果将会产生误差。

整体热平衡计算方法所需要的测点可能较多。大型汽轮机组回热系统中最后两个低压加热器通常位于凝汽器内，它们之间的凝结水管道通常没有温度测点；实际机组循环水管道直径比较大，测量其参数时需要一段足够长的直管段，但现场往往不能满足此要求，测量误差较大。这些使得系统热平衡计算结果精度不够。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种测算模型简单、计算精度高、测量成本低的汽轮机排汽焓值测算方法。

技术方案：本发明的汽轮机排汽焓的检测方法，包括以下步骤：

1）分别在至少四种不同功率运行工况下测算得到汽轮机的低压缸的理想焓降△h_t及低压缸喷嘴损失、动叶损失、叶高损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、漏汽损失之和占低压缸理想焓降的百分比b，得到各自工况下的△h_t和b，所述测算△h_t值和b值的方法如下：

11）利用温度压力测量仪表测量得到汽轮机低压缸进口工质压力p₀和低压缸进口工质温度t₀，根据p₀和t₀，通过国际公式化委员会（IFC）提出的IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型计算低压缸进口工质焓h₀和低压缸进口工质熵s₀；

利用压力测量仪表测量得到汽轮机低压缸排汽压力p_c，

根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过s₀和p_c计算工质自低压缸进口等熵膨胀的理想排汽焓h_ct；将h₀减去h_ct，得到低压缸的理想焓降△h_t；

根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过p_c计算排汽压力下的饱和蒸汽焓h_g和排汽压力下的饱和水焓h_l；

根据设计数据查得汽轮机排汽流量G_c和排汽焓h_cu；

根据IFC-67工业用水和水蒸汽热力性质模型，通过h_cu和p_c计算排汽比容v；