[发明专利]一种获取火电机组低压缸在湿蒸汽环境中的效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及火力发电能效获取领域，特别是涉及一种获取火电机组低压缸在湿蒸汽环境中的效率的方法。

背景技术

在大型火电机组在线性能计算中，低压缸抽汽、排汽参数的计算一直是比较棘手段问题，原因是目前尚不具备在线测量湿蒸汽湿度的计算。当最末几级抽汽处于湿蒸汽区时，其压力和温度不再是独立参数，因此在实时热平衡计算中，其焓值也不能由蒸汽图实时查得。相应地，低压缸效率的计算也不能采用常规算法。为了避免这一问题，常在低压缸的性能计算中采用一种近似算法，计算到最后一个过热抽汽点为止。这样并不能正确反映低压缸的运行状况，且在工况变动较大、汽轮机低压缸湿蒸汽区扩大时，计算精度就更难保证，这对大型火电厂的自身管理和考核都是相当不利的。

另外，电站机组在线性能计算都要求具有很高的实时性，这就要求整个计算周期要小于数据采集周期，以避免出现计算的滞后。而低压缸抽汽排汽参数在线计算一般需要多次迭代，这就需要在不延长数据采集周期的前提下尽量减少迭代次数。目前，理论上计算汽轮机排汽焓主要有以下几种方法：

【能量平衡法】

将汽轮机及回热系统看作一个封闭的热力单元，利用热平衡方程、物质平衡方程和汽轮机功率方程，根据单元能量守恒原则计算排汽焓。其优点是：理论上可以精确计算汽轮机排汽焓；缺点是：很难全面考虑单元的能量进出。因此，目前很少使用。

【曲线外推法】

根据汽轮机在过热蒸汽区入口蒸汽状态点和抽汽状态点做热力过程线，并平滑外推到湿蒸汽区，由此确定排汽焓。其优点是：简单，易于计算机在线计算；缺点是：精度不够。尤其是在汽轮机低负荷时，湿蒸汽区扩大，抽汽状态不可测点增加，拟合点数较少，精度难以保证。

【曲线迭代法】

方法类似于曲线外推法，只是增加收敛条件，迭代计算。精度较高，但受收敛条件的限制，迭代次数会影响热经济性在线计算的时间周期。

综上，由于目前不能快速、准确计算火电机组低压缸在湿蒸汽环境下的排汽焓，因此，不能快速准确获取到火电机组低压缸在湿蒸汽环境下的的效率，不能保证系统的安全性。

发明内容

本发明目的在于提出一种获取火电机组低压缸在湿蒸汽环境中的效率的方法，可以快速、准确地获取到火电机组低压缸在湿蒸汽环境下的效率，提高系统安全性。

为达到上述目的，采用的技术方案是：

一种获取火电机组低压缸在湿蒸汽环境中的效率的方法，包括步骤：

根据预设的低压缸第一抽气流量和预设的低压缸第一抽气焓，进行质量能量平衡计算，得到第一排气总热量；

获取在当前背压下的低压缸饱和参数以及获取低压缸第一参数；

根据所述低压缸第一参数、所述低压缸饱和参数、预设的低压缸第二抽气焓以及所述第一排气总热量，进行内部迭代过程，得到低压缸第二参数；

根据所述低压缸第二参数进行质量能量平衡计算，得到第二排气总热量；

根据所述低压缸第一参数、所述低压缸饱和参数、所述预设的低压缸第二抽气焓以及所述第二排气总热量，重复所述内部迭代过程；

若当前内部迭代过程得到的低压缸第二参数满足收敛条件，且所述当前背压小于临界背压，则根据当前的低压缸第二参数获取低压缸在湿蒸汽条件下的效率；若当前内部迭代过程得到的低压缸第二参数不满足收敛条件，则返回所述根据所述低压缸第二参数、所述低压缸饱和参数、所述预设的低压缸第二抽气焓以及所述第二排气总热量，重复所述内部迭代过程的步骤；若所述当前背压大于所述临界背压，则以所述临界背压代替所述当前背压，返回所述获取在当前背压下的低压缸饱和参数的步骤；

当所述低压缸在湿蒸汽条件下的效率低于预设的效率值时，发出报警。

本发明通过一组假设的低压缸抽气流量和低压缸抽气焓，进行初次的质量能量平衡计算，得到一个初始的低压缸排气总量；依据该初始的低压缸排汽总量进行内部迭代计算获取低压缸在湿蒸汽环境下的低压缸第二参数；利用低压缸第二参数再进行质量能量平衡计算，得到另一个低压缸排气总量；然后再进行内部迭代过程，以此重复；每次内部迭代之后，比较相邻2次内部迭代时对应低压缸第二参数的差值，当该差值满足收敛条件，并且满足低压缸背压条件，则利用最近一次内部迭代得到低压缸第二参数，获取低压缸在湿蒸汽环境下的效率，可以快速、准确地获取到火电机组低压缸在湿蒸汽环境下的效率，并在该效率值低于预设的效率值时，发出报警；使得系统出现问题时，可以第一时间做出反应，提高系统安全性。

附图说明

图1为本发明方法的一个实施例流程图。

具体实施方式