[发明专利]一种火电厂汽轮机热耗率快速计算方法

说明书

本发明公开了一种火电厂汽轮机热耗率快速计算方法，针对汽轮机设置给水流量测量系统，是在给水管道的外周缠绕热交换管，用于将给水管道的热量传递至热交换管；针对热交换管设置封闭的水循环回路，在水循环回路中设置循环水泵和冷却器，由循环水泵维持水循环回路中的循环水的循环，由冷却器对循环水进行冷却；设置各检测器件用于获得给水流量测量系统的系统参数，利用汽轮机运行参数和给水流量测量系统的系统参数计算获得给水流量，进而快速获得火电厂汽轮机热耗率。

技术领域

本发明涉及火电厂汽轮机热耗率计算方法，属于火力发电技术领域。

背景技术

现有技术中，针对汽轮机热耗率的计算有两种基准，一种是凝结水流量基准，因凝结水管道为低温低压管道，可以通过ASME喷嘴流量计准确测量流量，然后通过多级加热器传热迭代计算出给水流量，最终计算获得热耗率；但是，这种方法调用参数过多，加热器泄露在所难免，因此准确率低；另一种是给水流量基准，其应用于一些小型汽轮机，是通过安装流量孔板测量获得给水流量，但流量孔板的安装要求较高，同时水流对于流量孔板的磨损大，致使对于流量孔板的维护和更换工作量大。

针对主力发电机组容量为660MW的大型火电机组来说，其配备的锅炉给水管道直径达到508mm，壁厚达到50mm，其给水温度高、压力大；因其为高温高压设备，在给水管路上无法安装传统的孔板式流量计和长颈喷嘴流量计；高温状态下，常规非接触安装的超声波流量计也已失效；因此，目前大型火电厂汽轮机热耗率的计算仍沿用测量低压低温的凝结水流量，通过热量平衡法来推导出给水流量，用于计算汽轮机热耗率。但其不仅计算过程繁琐复杂，而且对于给水泵组的密封形式和大量的参数测点的精确度都有很高的要求，尤其是针对存在系统内漏的机组难以进行准确测量。

此外，改造给水管路等对给水流量进行有损测量会对机组安全运行带来隐患，违反电力安全工作规程。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种火电厂汽轮机热耗率快速计算方法，在对管道没有任何损伤的情况下快速准确获得给水流量，从而提高机组热耗率的实时运算能力。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明火电厂汽轮机热耗率快速计算方法的特点是：针对汽轮机设置给水流量测量系统，是在给水管道的外周缠绕热交换管，所述热交换管与给水管道构成热交换装置，用于将给水管道的热量传递至热交换管；针对所述热交换管设置封闭的水循环回路，在所述水循环回路中设置循环水泵和冷却器，由所述循环水泵维持所述水循环回路中的循环水的循环，由所述冷却器对所述循环水进行冷却；设置各检测器件用于获得所述给水流量测量系统的系统参数，所述系统参数包括：

给水管道的给水温度T_w；热交换管的入口温度T₀；

热交换管的出口温度T₁；热交换管的入口压力P₀；

水循环回路中的循环水流量v₁；

利用汽轮机运行参数和所述给水流量测量系统的系统参数计算给水流量，进而获得火电厂汽轮机热耗率。

本发明火电厂汽轮机热耗率快速计算方法的特点也在于：在由所述热交换管和给水管道构成的热交换装置的外部设置保温层。

本发明火电厂汽轮机热耗率快速计算方法的特点也在于：所述热交换管为低热阻的鳍片铜管。

本发明火电厂汽轮机热耗率快速计算方法的特点也在于：设置数据采集器用于实时采集所述系统参数和汽轮机运行参数，所述数据采集器通过USB3.0接口与计算机进行通讯，在所述计算机中完成热耗率的实时计算和显示。

本发明火电厂汽轮机热耗率快速计算方法的特点也在于：按如下方式获得汽轮机组热耗率：

由式(1)计算获得给水管道(1)中的给水流速v：