一種預測汽輪機熱力系統(tǒng)內部運行參數(shù)的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于發(fā)電領域，尤其設及一種預測汽輪機熱力系統(tǒng)內部運行參數(shù)的方法。
【背景技術】
[0002] 火力發(fā)電廠汽輪機性能監(jiān)測和故障診斷越來越受到電廠的重視，而汽輪機熱力系 統(tǒng)的任何內部運行參數(shù)與預測值較大偏差均表示：1)可能的設備性能變化或故障；2)可能 的監(jiān)測儀表測量誤差或故障。故，如何通過分析實際機組運行過程汽輪機熱力系統(tǒng)內部運 行參數(shù)的變化來實時快速分析判斷汽輪機運行狀態(tài)，具有非常重要的意義。
[0003] 在實際機組運行過程中，電廠運行人員主要直接通過監(jiān)測汽輪機熱力系統(tǒng)內部運 行參數(shù)變化來評估汽輪機熱力系統(tǒng)的運行狀況，但是，汽輪機熱力系統(tǒng)運行參數(shù)的變化除 了與汽輪機熱力系統(tǒng)內部設備性能特性有關外，還與外部環(huán)境條件變化有關。因此，目前運 種直接采用監(jiān)測運行參數(shù)來評估汽輪機熱力系統(tǒng)的運行狀況的方法，不能準確判斷出汽輪 機性能變化和設備故障診斷。在評估汽輪機熱力系統(tǒng)的運行狀況時，應該將外部環(huán)境條件 變化對運行參數(shù)影響因素排除后，才能較準確判斷汽輪機性能變化和設備故障診斷。另外， 機組負荷頻繁變化，直接采用運行參數(shù)變化也不能很好評估汽輪機熱力系統(tǒng)的運行狀況。

【發(fā)明內容】

[0004] 為了解決【背景技術】中存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種預測汽輪機熱力系統(tǒng)內 部運行參數(shù)的方法，采用最近一次的全面性的汽輪機試驗獲得的設備性能數(shù)據(jù)庫，經(jīng)考慮 實際運行外界條件，可預測寬負荷運行區(qū)間汽輪機熱力系統(tǒng)的內部運行參數(shù)。
[0005] 本發(fā)明提供了一種預測汽輪機熱力系統(tǒng)內部運行參數(shù)的方法，應用于凝汽式汽輪 發(fā)電機，包括如下步驟：
[0006] S1、通過一組不同負荷下的全面性汽輪機性能試驗，獲得汽輪機熱力系統(tǒng)中各設 備性能特性參數(shù)；
[0007] S2、根據(jù)上述負荷下獲得的各設備性能特性參數(shù)，分別擬合各設備性能特性參數(shù) 與給水流量的關系曲線，形成汽輪機熱力系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)庫；
[0008] S3、根據(jù)汽輪機熱力系統(tǒng)的外部環(huán)境參數(shù)和給水流量測量輸入值，通過預測計算 子系統(tǒng)和性能數(shù)據(jù)庫進行計算，得出預測的汽輪機熱力系統(tǒng)的內部運行參數(shù)。
[0009] 進一步地，步驟S1必須至少在高、中、低=個不同負荷工況下進行試驗。
[0010] 進一步地，上述負荷范圍為40%THA~100%THA。 W11] 進一步地，步驟S1的各設備性能特性參數(shù)包括：高壓缸效率、中壓缸效率、低壓缸 效率、加熱器上下端差、各抽汽管道壓損、各抽汽級當量通流面積、汽動給水累洽升和再熱 器壓損。
[0012] 進一步地，步驟S3中的輸入值為汽輪機熱力系統(tǒng)的外部環(huán)境參數(shù)和給水流量測 量值，包括汽輪機主蒸汽口前壓力化、主蒸汽口前溫度Tm、中壓調口前熱再熱蒸汽溫度化、 凝汽器壓力Pk和給水流量m。
[0013] 優(yōu)選地，所述給水流量需要在全面性汽輪機性能試驗時與依據(jù)試驗標準要求的主 凝結水流量測量計算獲得的給水流量進行校核，或者，所述給水流量需要采用依據(jù)ASME標 準加工制造的經(jīng)校驗的低P值喉部取壓給水流量測量噴嘴。
[0014] 基于上述技術方案的公開，本發(fā)明提供的所述預測汽輪機熱力系統(tǒng)內部運行參數(shù) 的方法，采用最近一次的全面性的汽輪機試驗獲得的設備性能數(shù)據(jù)庫，經(jīng)考慮實際運行外 界條件，可預測寬負荷運行區(qū)間汽輪機熱力系統(tǒng)的內部運行參數(shù)；再通過將日常監(jiān)測運行 參數(shù)與本發(fā)明獲得的預測值比較，可較準確地判斷機組運行狀態(tài)的變化，提高設備使用的 安全性。且，本發(fā)明得到的預測值可作為汽輪機性能監(jiān)測和故障診斷的基準值，可廣泛用于 診斷汽輪機性能指標變化和設備故障。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明的整體方法流程圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明的步驟S3的預測流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳述。
[0018] 請參閱圖1，本實施例提供一種預測汽輪機熱力系統(tǒng)內部運行參數(shù)的方法，應用于 凝汽式汽輪發(fā)電機，包括如下步驟：
[0019] S1、至少在高、中、低S個不同負荷工況（負荷范圍：40%THA~100%THA)下進 行全面性的汽輪機性能試驗，獲得汽輪機熱力系統(tǒng)中各設備性能特性參數(shù)；
[0020] S2、根據(jù)上述負荷下獲得的各設備性能特性參數(shù)，分別擬合各設備性能特性參數(shù) 與給水流量（或其他邊界參數(shù)）的關系曲線，形成汽輪機熱力系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)庫；
[0021] S3、根據(jù)汽輪機熱力系統(tǒng)的外部環(huán)境參數(shù)和給水流量測量輸入值，通過預測計算 子系統(tǒng)和性能數(shù)據(jù)庫進行計算，得出預測的汽輪機熱力系統(tǒng)的內部運行參數(shù)。
[0022] 步驟S1的各設備性能特性參數(shù)包括：高壓缸效率、中壓缸效率、低壓缸效率、加熱 器上下端差、各抽汽管道壓損、各抽汽級當量通流面積、汽動給水累洽升和再熱器壓損。
[0023] 請參閱圖2,步驟S3中的輸入值為汽輪機熱力系統(tǒng)的外部環(huán)境參數(shù)和給水流量測 量值，包括汽輪機主蒸汽口前壓力化、主蒸汽口前溫度Tm、中壓調口前熱再熱蒸汽溫度化、 凝汽器壓力Pk和給水流量m。且所述給水流量需要在全面性汽輪機性能試驗時與依據(jù)試驗 標準要求的主凝結水流量測量計算獲得的給水流量進行校核。
[0024] 步驟S2的性能數(shù)據(jù)庫包括但不限于： 陽0巧]1)中壓缸效率與給水流量的關系；
[0026] 。低壓缸效率（UEEP)與低壓缸排汽容積流量的關系；
[0027] 3)汽輪機各抽汽級當量通流面積；
[0028] 4)加熱器上端差與給水流量的關系；
[0029] 5)加熱器下端差與給水流量的關系；
[0030] 6)各抽汽管道壓損與給水流量的關系；
[0031] 7)給水累出口壓力與給水流量的關系；
[0032] 8)鍋爐再熱器壓損與給水流量的關系；
[0033] 9)汽動給水累洽升與給水累出口壓力的關系；
[0034] 10)汽動給水累進汽流量與給水流量的關系；
[0035] 11)汽輪機軸封泄漏量與給水流量的關系。
[0036] 該預測汽輪機熱力系統(tǒng)內部運行參數(shù)的方法適用于兩種不同配汽方式的汽輪機 熱力系統(tǒng)，即噴嘴配汽方式的汽輪機熱力系統(tǒng)和節(jié)流配汽方式的汽輪機熱力系統(tǒng)。兩種不 同配汽方式的汽輪機高缸效率均受到主蒸汽口和調節(jié)口的節(jié)流損失的影響，為了更好地預 測一抽參數(shù)，因此定義兩個缸效率指標，一是由汽輪機主蒸汽口前蒸汽參數(shù)至高壓缸一段 抽汽參數(shù)計算得到的一段抽汽前高壓缸效率；二是由汽輪機主蒸汽口前蒸汽參數(shù)至高壓缸 排汽參數(shù)計算得到的高壓缸效率；故，步驟S2的性能數(shù)據(jù)庫還包括：
[0037] 12) -段抽汽前高壓缸效率與高壓缸進汽容積流量的關系；
[0038] 13)高壓缸效率與高壓缸進汽容積流量的關系。
[0039] 所述一段抽汽前高壓缸效率的計算公式為：
[0040]
[00川其中：nHP1--段抽汽前高壓缸效率，％Ams-主蒸汽洽值，kj/kg屯一一 段抽汽洽值，kj/kg屯S---段抽汽等賭洽值，kJ/kg。
[0042] 所述高壓缸效率的計算公式為：
[0043]
[0044] 其中：nHP--高壓缸效率，％也一一高壓缸排汽洽值，kJ/kg也S--高壓缸排 汽等賭洽值，kJ/kg。
[0045] 所