[发明专利]一种汽轮机低压缸效率的监测系统和方法

权利要求书

1.一种汽轮机低压缸效率的监测系统，其特征在于：包括通过分支管道与汽轮机低压缸侧排汽管道(1)相连通的尖峰凝汽器(5)、用于为尖峰凝汽器提供循环冷却水的冷却子系统、用于对尖峰凝汽器进出口排汽参数进行采集的数据采集子系统以及用于根据数据采集子系统采集的数据对汽轮机低压缸效率进行实时计算与显示的计算机(14)，所述数据采集子系统包括设置在尖峰凝汽器进出口侧的用于测量排汽和循环冷却水参数的传感器组以及用与于传感器组输出端连接进行数据转换的数据采集仪(13)，数据采集仪(13)的输出端连接计算机的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机低压缸效率的监测系统，其特征在于：所述传感器组包括用于测量尖峰凝汽器进口排汽压力的排汽压力传感器(3)、测量尖峰凝汽器进口排气温度的排汽温度传感器(4)、测量尖峰凝汽器出口循环冷却水温度的循环冷却水出口温度传感器(6)、测量尖峰凝汽器进口循环冷却水流量的超声波流量计(9)、测量尖峰凝汽器进口循环冷却水温度的循环冷却水进口温度传感器(10)、测量尖峰凝汽器出口凝结水温度的凝结水温度传感器(11)以及测量峰凝汽器出口凝结水流量的孔板流量计(12)，所述排汽压力传感器(3)、排汽温度传感器(4)、循环冷却水出口温度传感器(6)、超声波流量计(9)、循环冷却水进口温度传感器(10)、凝结水温度传感器(11)以及孔板流量计(12)的输出端分别与数据采集仪的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽轮机低压缸效率的监测系统，其特征在于：所述分支管道上设置有调节进入尖峰凝汽器排汽量的阀门(2)。

4.根据权利要求1所述的一种汽轮机低压缸效率的监测系统，其特征在于：所述冷却子系统包括包括通过循环水管道连通尖峰凝汽器(5)的冷却塔(7)，所述循环水管道中设置有为循环冷却水提供动力的循环泵(8)。

5.一种汽轮机低压缸效率的监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

A.在汽轮机低压缸侧排汽管道上设置带阀门的分支管道，并在分支管道末端连接尖峰凝汽器，尖峰凝汽器的凝结水出口端通过凝结水管道连接电厂热力系统；在尖峰凝汽器旁侧设置冷却塔，并通过循环水管道连通尖峰凝汽器和冷却塔；

B.在分支管道上设置监测进入尖峰凝汽器排汽压力的排汽压力传感器和监测进入尖峰凝汽器排汽温度的排汽温度传感器；在尖峰凝汽器循环冷却水进口处的循环水管道上设置用于监测循环冷却水温度的进循环冷却水进口温度传感器、监测循环冷却水流量的超声波流量计；在尖峰凝汽器循环冷却水出口处的循环管道上设置用于监测循环冷却水出口温度的循环冷却水出口传感器；在凝结水管道上设置用于监测凝结水温度的凝结水温度传感器和用于监测凝结水流量的孔板流量计；

C.在监控室内设置计算机和数据采集仪，将步骤B中各传感器通过数据线连接数据采集仪的输入端，再采用数据线连接计算机的数据采集仪；

D.根据步骤B各传感器监测的数值，利用冷端热量守恒推算汽轮机低压缸排汽焓；即利用汽轮机低压缸排汽在尖峰凝汽器中放出的热量等于循环冷却水在尖峰凝汽器中带走的热量计算汽轮机低压缸的排汽焓；

E.根据步骤D计算的排汽焓来计算低压缸效率，实现在线监测。

6.根据权利要求5所述的一种汽轮机低压缸效率的监测方法，其特征在于，步骤D的具体计算方法为：

D1.汽轮机排汽在尖峰凝汽器中放出的热量为：

Q₁＝D₁(h₁-h′) 式一

式中，Q₁表示汽轮机排汽在尖峰凝汽器中放出的热量；D₁表示进入尖峰凝汽器中的排汽流量；h₁表示排汽焓值；h′表示尖峰凝汽器出口饱和水焓值；

D2.循环冷却水在尖峰凝汽器中带走的热量为：

Q₂＝D₂C_p(t₂-t₁) 式二

式中，Q₂表示循环冷却水从尖峰凝汽器带走的热量；D₂表示循环冷却水的流量；C_p表示循环冷却水的定压比热容；t₁表示尖峰凝汽器进口循环冷却水温度；t₂表示尖峰凝汽器出口循环冷却水温度；

D3.忽略尖峰凝汽器向外界环境中放出的热量，则尖峰凝汽器中的热平衡为Q₁＝Q₂，即：

D₁(h₁-h′)＝D₂C_p(t₂-t₁) 式三

D4.由式三计算得出汽轮机低压缸的排汽焓为：