基于背压实时修正的汽轮机滑压曲线的计算方法

摘要

本发明涉及一种基于背压实时修正的汽轮机滑压曲线的计算方法。本发明包括如下步骤：选取滑压运行区间5个负荷工况点，在每个负荷工况点选取5个压力值；分别对5个负荷工况点中对应的压力进行试验，获取试验数据并进行计算，对每个负荷工况点下的不同压力值对应的热耗率进行计算及修正；将试验获得的数据以排汽压力为横坐标，最优主汽压力为纵坐标，得到任一负荷工况点下，任一排汽压力下的最优主汽压力；通过以上计算获取一个二维数据组，将此数据组拟合成公式P=f（N，p0）。通过上述计算，可以获得滑压运行负荷区间内，任一负荷工况点、任一排汽压力下的最优主汽压力。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于背压实时修正的汽轮机滑压曲线的计算方法。

背景技术

汽轮机运行中长期处于变工况运行状态，当前大多汽轮机都采用复合滑压运行方式以实现机组在整个负荷变化范围内有较好的经济性及安全性。采用这种运行方式时，在高负荷区保持定压运行，通过改变调节汽门开度来调节负荷；在中间负荷区进行滑压运行，让2个或3个调节阀门全开进行调节；在低负荷区，则再进行较低压力水平下的定压运行。为保证滑压过程中的经济性，需要优化该过程中不同负荷工况下的主汽压力。该过程需要通过滑压曲线优化试验获得，但该过程的实施主要是通过汽轮机性能试验的方式获得部分负荷、部分排汽压力下的最优主汽压力，不能实现全面覆盖。而在汽轮发电机组的所有热力参数中，排汽压力变化对机组的经济性影响较大，需要实时考虑排汽压力对机组经济性的影响。

有鉴于此，在申请号为2017109162772的专利文献中公开了一种DCS数据挖掘的汽轮机组定滑压运行曲线计算方法：a、选取与定滑压运行曲线计算相关的采样点，获得DCS数据；b、计算调节级效率、当量主蒸汽容积流量，修正当量主蒸汽流量、修正负荷并拟合前两者之间和后两者之间的关系曲线α、β；c、假设负荷以及该负荷下主蒸汽压力序列，计算修正负荷序列；d、通过β和主蒸汽压力序列计算当量主蒸汽容积流量序列；e、通过α计算调节级效率序列，拟合主蒸汽压力序列与调节级效率序列之间的关系曲线γ，关系曲线α上的拐点对应在关系曲线γ的主蒸汽压力即为最优；f、对不同负荷下最优主蒸汽压力拟合直线即为定滑压运行曲线。上述对比文件不能实时计算得到最优主汽压力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的基于背压实时修正的汽轮机滑压曲线的计算方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该基于背压实时修正的汽轮机滑压曲线的计算方法，其特点在于：计算方法包括如下步骤：

第一步：根据制造厂提供的资料及机组运行的特点，选取滑压运行区间5个负荷工况点，分别为N₁、N₂、N₃、N₄和N₅进行汽轮机热力性能试验，其中N₁和N₅为滑压运行区间的两个拐点，N₂、N₃和N₄均匀选取，以负荷为试验基准，在每个负荷工况点选取5个压力值，均为P1、P2、P3、P4和P5，其中P₃为主蒸汽压力值，P1、P2和P4、P5均以P₃为基准，以1.0MPa的压力或根据实际情况确定压力大小，分别向两边递增或递减。

第二步：分别对5个负荷工况点中对应的压力进行试验，获取试验数据并进行计算，对每个负荷工况点下的不同压力值对应的热耗率进行计算及修正，修正项目包括主蒸汽温度、再热蒸汽压损、再热蒸汽温度和排汽压力，修正曲线由设备厂家提供。

第三步：因排汽压力对机组热耗率影响大，在进行排汽压力修正时，在机组一年内排汽压力的变化范围中选取5～6个点为基准进行修正，取为p0₁、p0₂、p0₃、p0₄和p0₅，其中p0₃为额定排汽压力。

第四步：将排汽压力修正到p0₃下的不同负荷工况点下的热耗值进行曲线拟合，获得最低热耗值对应的最优主汽压力，由此曲线获得该排汽压力下滑压运行区间内任一负荷工况点下的最优主汽压力。

第五步：按照第四步中的方法，将排汽压力分别修正到p0₁、p0₂、p0₄、p0₅下，分别获得不同负荷工况点下的最低热耗对应的最优主汽压力，由此四条曲线获得四个排汽压力下滑压运行区间内任一负荷工况点下的最优主汽压力。

第六步：将试验获得的数据以排汽压力为横坐标，最优主汽压力为纵坐标，得到任一负荷工况点下，任一排汽压力下的最优主汽压力。

第七步：通过以上计算获取一个二维数据组，将此数据组拟合成公式P=f（N，p0）。

进一步地，所述第一步中，试验标准按照GB8117《汽轮机热力性能验收试验》中的规定进行，在每个负荷工况点上选取不同的主汽压力和高压调门开度，进行机组热效率试验，以机组热耗率最小为原则来获取机组最佳滑压参数。

进一步地，所述第三步中，分别将5个负荷工况点下的不同压力值对应的热耗率修正到p0₁、p0₂、p0₃、p0₄和p0₅以下。

相比现有技术，本发明具有以下优点：

通过上述计算，可以获得滑压运行负荷区间内，任一负荷工况点、任一排汽压力下的最优主汽压力，由此可以实现机组在滑压运行过程中，根据负荷及相应的排汽压力，实时计算得到最优主汽压力。

附图说明

图1是本发明实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1所示，须知，本说明书所附图式所绘示仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义。

本实施例中的基于背压实时修正的汽轮机滑压曲线的计算方法，包括如下步骤：

第一步：根据制造厂提供的资料及机组运行的特点，选取滑压运行区间5个负荷工况点，分别为N₁、N₂、N₃、N₄和N₅进行汽轮机热力性能试验，其中N₁和N₅为滑压运行区间的两个拐点，N₂、N₃和N₄均匀选取，以负荷为试验基准，在每个负荷工况点选取5个压力值，均为P1、P2、P3、P4和P5，其中P₃为主蒸汽压力值，P1、P2和P4、P5均以P₃为基准，以1.0MPa的压力或根据实际情况确定压力大小，分别向两边递增或递减。

第二步：分别对5个负荷工况点中对应的压力进行试验，获取试验数据并进行计算，对每个负荷工况点下的不同压力值对应的热耗率进行计算及修正，修正项目包括主蒸汽温度、再热蒸汽压损、再热蒸汽温度和排汽压力，修正曲线由设备厂家提供。

第三步：因排汽压力对机组热耗率影响大，在进行排汽压力修正时，在机组一年内排汽压力的变化范围中选取5～6个点为基准进行修正，取为p0₁、p0₂、p0₃、p0₄和p0₅，其中p0₃为额定排汽压力。

第四步：将排汽压力修正到p0₃下的不同负荷工况点下的热耗值进行曲线拟合，获得最低热耗值对应的主汽压力，由此曲线获得该排汽压力下滑压运行区间内任一负荷工况点下的主汽压力。

第五步：按照第四步中的方法，将排汽压力分别修正到p0₁、p0₂、p0₄、p0₅下，分别获得不同负荷工况点下的最低热耗对应的主汽压力，由此四条曲线获得四个排汽压力下滑压运行区间内任一负荷工况点下的主汽压力。

第六步：将试验获得的数据以排汽压力为横坐标，主汽压力为纵坐标，得到任一负荷工况点下，任一排汽压力下的主汽压。

第七步：通过以上计算获取一个二维数据组，将此数据组拟合成公式P=f（N，p0）。

具体如下：将此二维数据组放置在EXCEL里，利用其中的公式拟合功能，获得P=f（N，p0）。

本实施例中的第一步，试验标准按照GB8117《汽轮机热力性能验收试验》中的规定进行，在每个负荷工况点上选取不同的主汽压力和高压调门开度，进行机组热效率试验，以机组热耗率最小为原则来获取机组滑压参数。

本实施例中的第三步，分别将5个负荷工况点下的不同压力值对应的热耗率修正到p0₁、p0₂、p0₃、p0₄和p0₅以下。

此外，凡依据本发明专利构思所述的原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。