[发明专利]一种汽轮机组配汽端广域热经济性图谱的构建方法及应用

说明书

一种汽轮机组配汽端广域热经济性图谱的构建方法及应用，构建方法是，通过不同典型工况调节阀重叠度投入或退出状态下汽轮机组定功率可行阀位区间全局变压试验及相关计算，将既定配汽方式与阀门开启顺序下的机组功率、进汽压力、进汽流量、总阀位指令、单个调节阀阀位、高压缸有效焓降、高压缸相对内效率以及机组热耗率参数以机组功率为索引进行横向及纵向拟合，构建出以调节阀阀位为核心，机组功率、进汽压力为辅的多元参照系的汽轮机组配汽端广域热经济性图谱。图谱在进汽压力耗差分析、调节阀阀点精确定位、调节阀重叠度本底节流损失数值量化、调节阀节流调频能损评估、调峰工况运行方式深度优化、变工况热力计算及汽轮机组流量特性矫正中应用。

技术领域

本发明涉及一种汽轮机组配汽端广域热经济性图谱的构建方法及应用，属火力发电运行技术领域。

背景技术

汽轮机组配汽端变工况运行特性，究其本质，是由于高压调节阀处于不同开度下蒸汽被节流所致。调节阀阀位是调节阀的主要状态参数，同时，既定配汽方式与阀门开启顺序下的调节阀阀位不仅具有几何意义，而且具有热力学意义。当前，无论是理论计算、制造厂设计，亦或是现场试验往往未考虑或缺失必要且完备的调节阀阀位信息，所得汽轮机组配汽端运行特性欠完整。

虽然现场试验结果较理论仿真计算结果更符合机组实际状况，但常规试验的试验样本数量少且试验结果过于简单粗糙（如图1），不适于当前日趋多元的电力生产需求。

因此，寻求一种汽轮机组配汽端广域热经济性图谱的构建，可深入挖掘汽轮机组配汽端运行特性，并应用于指导机组高效运行。

发明内容

本发明的目的在于，针对汽轮机组配汽端运行特性试验研究和现场试验存在的问题，本发明提出一种汽轮机组配汽端广域热经济性图谱的构建方法及应用。

本发明实现的技术方案如下，一种汽轮机组配汽端广域热经济性图谱的构建方法，所述方法通过不同典型工况调节阀重叠度投入或退出状态下汽轮机组定功率可行阀位区间全局变压试验及相关计算，将既定配汽方式与阀门开启顺序下的机组功率、进汽压力、进汽流量、总阀位指令、单个调节阀阀位、高压缸有效焓降、高压缸相对内效率以及机组热耗率参数以机组功率为索引进行横向及纵向拟合，构建出以调节阀阀位为核心，机组功率、进汽压力等为辅的多元参照系的汽轮机组配汽端广域热经济性图谱。

一种汽轮机组配汽端广域热经济性图谱的构建方法，包括以下步骤：

步骤1：选择待测试机组的若干典型功率，分别标记为工况1、2、3……；试验前，应根据工程应用的具体需求，确定调节阀重叠度是否投入。随后进行各工况下的汽轮机组定功率可行阀位区间全局变压试验；试验过程中，维持机组功率不变，在该机组功率所对应的可行阀位区间内，通过协调控制系统连续自动小步幅改变进汽压力，调节阀阀位随动；采集总阀位指令、调节阀阀位、进汽参数、调节级参数相关试验数据，并代入汽轮机缸效率计算公式、汽轮机组进汽流量表征公式以及汽轮机组变压运行耗差定量计算模型，得到不同调节阀阀位下进汽压力、进汽流量、高压缸相对内效率以及机组热耗率的计算结果；

步骤2：结合现场工作所需，提取同一典型功率试验工况下的试验数据及计算结果，横向拟合同一机组功率下的以“总阀位指令”、“单个调节阀阀位”或“进汽压力”为横坐标的各类热经济性关系曲线图；依次完成所有试验工况的试验数据及计算结果的横向拟合，进而，汇集组成包含所有试验工况的各类热经济性关系曲线图集；

步骤3：结合现场工作所需，提取不同典型功率试验工况下的试验数据及计算结果，纵向拟合不同机组功率下的以“总阀位指令”或“机组功率”为横坐标的各类热经济性关系曲线一体化图集。