非再熱機組有電動泵時回熱作功比與回熱增益率測定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非再熱機組有電動泵時回熱作功比與回熱增益率測定方法，非再熱機組的汽輪機由一個汽缸組成，其三級抽汽依次編號為第一級、第二級和第三級抽汽，并分別與第一級、第二級和第三級加熱器相連，第一級加熱器為表面式加熱器，其疏水排向第二級加熱器，第三級加熱器為表面式加熱器，其疏水排向凝汽器熱井，所述非再熱機組有電動泵時回熱作功比與回熱增益率的測定步驟如下：獲取非再熱機組有電動泵時的等效回熱汽流作功、等效凝汽流作功及非再熱無回熱循環(huán)的無量綱熱耗率；確定非再熱機組有電動泵時的回熱作功比及回熱增益率。本發(fā)明測定方法能夠實現(xiàn)非再熱機組有電動泵時回熱作功比及回熱增益率的高精度、低成本軟測量。
【專利說明】非再熱機組有電動泵時回熱作功比與回熱増益率測定方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種針對非再熱機組有電動泵時回熱作功比及回熱增益率的測定方 法，可以實現(xiàn)非再熱機組有電動泵時回熱作功比及回熱增益率的測定，屬于軟測量領域。

【背景技術】
[0002] 由加熱器組成的回熱循環(huán)是非再熱機組的重要組成部分，回熱效果是影響非再熱 機組熱效率的主要因素之一。評價回熱效果的主要技術指標是回熱作功比和回熱增益率。 其中，回熱作功比是指回熱汽流作功在汽輪機內(nèi)功（回熱汽流作功與凝汽流作功之和）中 所占的比例，回熱增益率是指回熱相比于無回熱的效率相對增長率?；責嶙鞴Ρ仍酱?，回熱 增益率就越大，回熱效果就越好。
[0003] 在高參數(shù)大容量非再熱式汽輪機的熱力系統(tǒng)中，通常采用電動泵（即使用獨立的 電動機驅動給水泵）。非再熱機組有電動泵時，需要考慮以下影響：一是電動泵靠廠用電驅 動產(chǎn)生額外功耗，二是與電動機的傳動效率（給水泵焓升與電動機作功的比值）對應的附 加冷源損失。
[0004] 在回熱作功比及回熱增益率的傳統(tǒng)計算方法中，定義的回熱循環(huán)屬于無冷源損失 的循環(huán)，與之對應的回熱汽流作功也就是無冷源損失的作功。但對于非再熱機組有電動泵 時，電動機驅動給水泵所對應的回熱循環(huán)存在冷源損失，導致其回熱作功比及回熱增益率 的測算方法失效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種非再熱機組有電動泵時回熱作功比與回熱增益率的 測定方法，能夠實現(xiàn)非再熱機組有電動泵時回熱作功比及回熱增益率的高精度、低成本軟 測量。
[0006] 本發(fā)明通過如下技術方案來實現(xiàn)：
[0007] 一種非再熱機組有電動泵時回熱作功比與回熱增益率測定方法，所述非再熱機組 的汽輪機由一個氣缸組成，其三級抽汽依次編號為第一級、第二級和第三級抽汽，并分別與 第一級、第二級和第三級加熱器相連，第一級加熱器為表面式加熱器，其疏水排向第二級加 熱器，第二級加熱器為混合式加熱器，第三級加熱器為表面式加熱器，其疏水排向凝汽器熱 井，電動泵靠廠用電驅動帶動給水泵，其特征在于：所述非再熱機組有電動泵時回熱作功比 與回熱增益率的測定步驟如下：
[0008] 步驟1 :獲取非再熱機組有電動泵時的等效回熱汽流作功Mf、等效凝汽流作功 及非再熱無回熱循環(huán)的無量綱熱耗率hrkk，
[0009] 步驟2 :確定非再熱機組有電動泵時的回熱作功比I及回熱增益率δ n

【權利要求】
1. 一種非再熱機組有電動泵時回熱作功比與回熱增益率測定方法，所述非再熱機組 的汽輪機由一個氣缸組成，其三級抽汽依次編號為第一級、第二級和第三級抽汽，并分別與 第一級、第二級和第三級加熱器相連，第一級加熱器為表面式加熱器，其疏水排向第二級加 熱器，第二級加熱器為混合式加熱器，第三級加熱器為表面式加熱器，其疏水排向凝汽器熱 井，電動泵靠廠用電驅動帶動給水泵，其特征在于：所述非再熱機組有電動泵時回熱作功比 與回熱增益率的測定步驟如下： 步驟1 :獲取非再熱機組有電動泵時的等效回熱汽流作功、等效凝汽流作功次^及 非再熱無回熱循環(huán)的無量綱熱耗率HRKK， 步驟2:確定非再熱機組有電動泵時的回熱作功比\及回熱增益率δn
2. 根據(jù)權利要求1所述的非再熱機組有電動泵時回熱作功比與回熱增益率測定方法， 其特征在于，所述等效回熱汽流作功>^、等效凝汽流作功wf的獲取方法如下： 步驟1 :熱力系統(tǒng)汽水參數(shù)的計算 步驟1. 1 :取用熱耗保證工況下，汽輪機相對內(nèi)效率第j級加熱器的抽汽管道壓損 率sPj(j= 1，2,3)、給水泵效率nEP以及電動機的傳動效率nEPm; 步驟l. 2 :獲取如下數(shù)據(jù)：非再熱機組主蒸汽溫度tQ、主蒸汽壓力pQ以及凝汽器壓力Plre;弟二級抽汽溫度tl和抽汽壓力P1;弟一級加熱器疏水溫度tdl、出口水溫度twl和出口水 壓力Pwl;第二級抽汽溫度t2和抽汽壓力P2;第二級加熱器出口水溫度tw2和出口水壓力Pw2; 第三級抽汽溫度t3和抽汽壓力P3;第三級加熱器疏水溫度td3、出口水溫度tw3和出口水壓 力Pw3;給水泵進口壓力Pin和給水泵出口壓力PQUt; 步驟1. 3 :由非再熱機組主蒸汽溫度h和主蒸汽壓力P^，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽 性質協(xié)會提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質模型，計算得到主蒸汽焓值b和主蒸汽熵值 sQ，得到低壓缸等熵排汽熵Sc*=s低壓缸排汽壓力p。與凝汽器壓力pw。相同，由低壓缸排 汽壓力P。和等熵排汽熵s根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出的工業(yè)用水和水蒸 汽熱力性質模型，計算得到等熵排汽焓1C;由取用的汽輪機相對內(nèi)效率ηΗ，計算得實際排 汽焓hfhn·Qltl-O油凝汽器壓力pw。，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出 的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質模型，計算得到凝結水焓hw。； 由第一級抽汽溫度h和壓力pi，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出的工業(yè)用 水和水蒸汽熱力性質模型，計算得到第一級抽汽焓h1;由第一級抽汽壓力pi以及取用的第 一級抽汽管道壓損率δP1，計算第一級加熱器疏水壓力pdl =pi· (1-δP1)，由第一級加熱 器疏水溫度tdl和疏水壓力ρdl，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出的工業(yè)用水和水 蒸汽熱力性質模型，計算得到第一級加熱器疏水焓值hdl;由第一級加熱器出口水溫度twl和 出口水壓力Pwl，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質 模型，計算得到出口水焓hwl; 由第二級抽汽溫度t2和抽汽壓力ρ2，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出的工 業(yè)用水和水蒸汽熱力性質模型，計算得到第二級抽汽焓h2;由第二級加熱器出口水溫度tw2 和出口水壓力Pw2，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力性 質模型，計算得到出口水焓hw2。 由第三級抽汽溫度t3和抽汽壓力p3，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出的工 業(yè)用水和水蒸汽熱力性質模型，計算得到第三級抽汽焓h3;由第三級抽汽壓力p3以及取用 的第三級抽汽管道壓損率δP3，計算第三級加熱器疏水壓力Pd3=p3· (1-δp3)，由第三級 加熱器疏水溫度td3和疏水壓力ρd3，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出的工業(yè)用水 和水蒸汽熱力性質模型，計算得到第三級加熱器疏水焓值hd3;由第三級加熱器出口水溫度 tw3和出口水壓力Pw3，根據(jù)1997年國際水和水蒸汽性質協(xié)會提出的工業(yè)用水和水蒸汽熱力 性質模型，計算得到出口水焓hw3; 步驟2 :計算各級加熱器抽汽份額a= 1，2, 3)，凝汽流份額ac 步驟2. 1 :根據(jù)第一級加熱器的熱平衡與流量平衡方程，得第一級加熱器的抽汽份額， 叫=:丨廣 (1) fh-Kn 根據(jù)第二級加熱器的熱平衡與流量平衡方程，得第二級加熱器的抽汽份額，
(2) 根據(jù)第三級加熱器的熱平衡與流量平衡方程，得第三級加熱器的抽汽份額，
(3) 步驟2. 2 :由步驟11獲得的給水泵進口壓力pin、給水泵出口壓力Pwt和給水泵效率nEP，計算得給水泵焓升，
(4) 步驟2. 3:由質量平衡方程可以得到凝汽流份額α。， a c= 1-α「α 2-α 3 (5) 步驟3 :計算回熱汽流作功κ、凝汽流作功w。 回熱汽流作功為， Wr=aj· (ho-h^+ α 2 · (h〇-h2)+a3·(h〇-h3) (6) 凝汽流作功為， Wc=ac · (h〇-hc) (7) 步驟4 :計算折算凝汽流作功量Aw。 由電動機與給水泵間的能量關系可得，電動機的機械效率產(chǎn)生的附加冷源損失，
(8) 由（4) (8)計算可得折算凝汽份額△a。，
C9) 由（9)計算可得折算凝汽流作功量， Awc= Δα c · (h〇-hc) (10) 步驟5 :計算回熱作功比& 等效回熱汽流作功為， η;'=Wr- Awl (11) 等效凝汽流作功為， wf=wf+Awc (12)
3.根據(jù)權利要求1所述的非再熱機組有電動泵時回熱作功比與回熱增益率測定方法， 其特征在于，所述無量綱熱耗率的獲取方法如下： 步驟I6 :非再熱無回熱循環(huán)的無量綱熱耗率HRffi:
其中，Iitl為主蒸汽焓值，hw。為凝結水焓值，h。為實際排汽焓值。
【文檔編號】G06F19/00GK104462841SQ201410800543
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權日:2014年12月19日
【發(fā)明者】王培紅, 江承潮, 郝勇生, 趙佳駿, 孫文 申請人:東南大學