[发明专利]一种确定电厂汽轮机排汽压力对机组经济性影响的现场测算方法

摘要

本发明涉及一种确定电厂汽轮机排汽压力对机组经济性影响的现场测算方法，本方法基于DCS的实时计算功能，排除机组运行时汽轮机进汽流量、汽轮机主汽进汽压力、主汽进汽温度、热再热进汽压力、热再热进汽温度变化的影响，仅计算汽轮机排汽压力对机组热耗率影响值。本发明解决了电厂节能优化运行或技术改进中采用的汽轮机排汽压力变化对机组热耗率影响系数的准确性问题，并且方法简单，现场使用方便。

主权项

一种确定电厂汽轮机排汽压力对机组经济性影响的现场测算方法，其特征在于基于DCS的实时计算功能，排除机组运行时汽轮机进汽流量、汽轮机主汽进汽压力、主汽进汽温度、热再热进汽压力、热再热进汽温度变化的影响，仅计算汽轮机排汽压力对机组热耗率影响值；其包括下述具体步骤：步骤一：机组在基本运行方式下，解除机组一次调频及AGC功能，并保持机组汽轮机进汽阀位一定，机组运行稳定后采集机组在这一稳定状态下的汽轮机排汽压力px1、机组发电功率Pg1、汽轮机主汽进汽压力Pms1、进汽温度Tms1、再热蒸汽进汽温度Trh1、高压加热器进口蒸汽压力ps1、高压加热器出口给水温度To1、高压加热器进口给水温度Ti1、高压加热器进口蒸汽温度Ts1、高压加热器出口疏水温度Td1、给水压力pfw及高压加热器进口给水流量Ffw；步骤二：在运行条件允许的条件下，大幅度调整汽轮机排汽压力，采集机组在汽轮机排汽压力变化后运行至稳定运行状态后的汽轮机排汽压力px2、机组发电功率Pg2、汽轮机主汽进汽压力Pms2、进汽温度Tms2及再热蒸汽进汽温度Trh2；步骤三：依据步骤一和步骤二所获得的数据，根据公式（1~5）计算末级高加的抽汽流量Fc1；ho1= f（pfw, To1）         (1)hi1 = f（pfw, Ti1）         (2)hs1 = f（ps1 , Ts1）         (3)hd1= f（ps1 , Td1）         (4)Fc1 = Ffw×(ho1 －hi1)／(hs1－hd1)   （5）其中ho1为高压加热器出口给水焓值，单位为kJ/kg；hi1为高压加热器进口给水焓值，单位为kJ/kg；hs1为高压加热器进口蒸汽焓值，单位为kJ/kg；hd1为高压加热器出口疏水焓值，单位为kJ/kg；求解介质焓h的函数f根据国际标准IFC97中提供的公式选取；pfw为给水压力，单位为MPa；ps1为高压加热器进口蒸汽压力，单位为MPa；To1为高压加热器出口给水温度，单位为℃；Ti1为高压加热器进口给水温度，单位为℃ ；Ts1为高压加热器进口蒸汽温度，单位为℃；Td1为高压加热器出口疏水温度，单位为℃；Fc1  为高压加热器进口蒸汽流量，单位为t/h；Ffw  为高压加热器进口给水流量，单位为t/h；步骤四，根据步骤一、二和步骤三所得出的数据，根据公式（6~12）分别计算步骤一和步骤二的机组机组热耗率HRg；Fms= Ffw                  （6）Frh= Fms－Fc1           （7）hms= f ( pms, Tms)      （8）hfw= f (pfw, Tfw)      （9）hhrh= f (phrh, Thrh)      （10）hcrh= f (pcrh, Tcrh)       （11）HRg=[ Fms×（hms－hfw)＋Frh×（hhrh－hcrh)]／P     （12）其中Fms为主蒸汽流量，单位为 t/h；Ffw为 高压加热器进口给水流量，单位为t/h；Frh为再热蒸汽流量，单位为t/h；Fc1  为高压加热器进口蒸汽流量，单位为t/h；hms为主蒸汽焓值，单位为kJ/kg；hfw为给水焓值，单位为kJ/kg  ；hhrh为热再热蒸汽焓值，单位为kJ/kg；hcrh为冷再热蒸汽焓值，单位为kJ/kg；其中求解介质焓h的函数f根据国际标准IFC97中提供的公式选取；pms为主蒸汽压力，单位为MPa；Tms为主蒸汽温度，单位为℃；pfw为给水压力，单位为MPa；Tfw为最终给水温度，单位为℃；phrh为热再热蒸汽压力，单位为MPa；Thrh为热再热蒸汽温度，单位为℃；pcrh为冷再热蒸汽压力，单位为MPa；Tcrh为冷再热蒸汽温度，单位为℃；HRg为机组热耗率，单位为kJ/kW.h；P为机组发电功率，单位为KW；步骤五：依据步骤一和步骤二所获得的数据，根据公式（13~15）分别计算在汽轮机主汽进汽压力pms、主汽进汽温度Tms、再热蒸汽进汽温度Trh变化下机组热耗率HRg的变化值△HRg；△HRgpms = kpms×△pms ×HRg1 = kpms×(pms2－pms1) ×HRg1         （13）△HRgTms=kTms×△Tms×HRg1 = kTms×(Tms2－Tms1) ×HRg1           （14）△HRgTrh= kTrh×△Trh×HRg1 = kTrh×(Trh2－Trh1) ×HRg1            （15）其中△HRgpms为汽轮机主汽进汽压力改变下的机组热耗率的变化值，单位为kJ/kW.h；△HRgTms为主汽进汽温度改变下的机组热耗率的变化值，单位为kJ/kW.h；△HRgTrh为再热蒸汽进汽温度改变下的机组热耗率的变化值，单位为kJ/kW.h；kpms为厂家提供的汽轮机主汽进汽压力修正系数，单位为%/MPa；kTms为厂家提供的主汽进汽温度修正系数，单位为%/℃；kTrh为厂家提供的再热蒸汽进汽温度修正系数，单位为%/℃；△pms为步骤二与步骤一汽轮机主汽进汽压力的差值，单位为MPa；△Tms为步骤二与步骤一主汽进汽温度的差值，单位为℃；△Trh为步骤二与步骤一再热蒸汽进汽温度的差值，单位为℃；pms1为步骤一的汽轮机主汽进汽压力，单位为MPa；pms2为步骤二的汽轮机主汽进汽压力，单位为MPa；Tms1为步骤一的主汽进汽温度，单位为℃；Tms2为步骤二的主汽进汽温度，单位为℃；Trh1为步骤一的再热蒸汽进汽温度，单位为℃；Trh2为步骤二的再热蒸汽进汽温度，单位为℃；HRg1为步骤四计算的步骤一的机组热耗率指标，单位为kJ/kW.h；步骤六：依据步骤四和步骤五所得的数值，根据公式（16），以与步骤一相同的汽轮机主汽进汽压力pms、主汽进汽温度Tms、再热蒸汽进汽温度Trh，计算修正后的步骤二的机组热耗率HRg2c；HRg2c = HRg2－△HRgpms－△HRgTms－△HRgTrh        （16）其中HRg2c为经修正后的步骤二的机组热耗率，单位为kJ/kW.h；HRg2为步骤二得到的机组热耗率，单位为kJ/kW.h；△HRgpms为汽轮机主汽进汽压力改变下的机组热耗率变化值，单位为kJ/kW.h；△HRgTms为主汽进汽温度改变下的机组热耗率变化值，单位为kJ/kW.h；△HRgTrh为再热蒸汽进汽温度改变下的机组热耗率变化值，单位为kJ/kW.h；步骤七：依据步骤一、步骤二、步骤五和步骤六所得的数值，根据公式（17），计算汽轮机排汽压力px变化对机组热耗率HRg的影响系数k；k =△HRg／△px= （HRg2c－HRg1）／（px2－px1）     （17）其中k为汽轮机排汽压力对机组热耗率的影响系数，单位为(kJ/kW.h)/kPa；△HRg为经修正后的步骤二的机组热耗率与步骤一的机组热耗率的差值，单位为kJ/kW.h；△px为步骤二与步骤一的汽轮机排汽压力的差值，单位为 kPa；HRg2c为经修正后的步骤二的机组热耗率，单位为kJ/kW.h；HRg1为步骤四计算的步骤一的机组热耗率指标，单位为kJ/kW.h；px1为步骤一的汽轮机排汽压力，单位为kPa；px2为步骤二的汽轮机排汽压力，单位为kPa。