[发明专利]一种汽轮机最佳真空实时计算方法

权利要求书

1.一种汽轮机最佳真空实时计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：从机组分布控制系统(DCS)中选取优化计算过程中所需测点的实时值，所述测点包括：主蒸汽流量、主蒸汽温度、主蒸汽压力、高压缸排汽温度、高压缸排汽压力、再热蒸汽温度、再热蒸汽压力、汽轮机各级抽汽压力、汽轮机各级抽汽温度、汽轮机各级加热器出口水温、汽轮机各级加热器出口水压、凝汽器真空、凝汽器热井温度、循环水泵变频器频率、循环水入口水温；如果测点信息均准确可靠则进行步骤B；

B：根据所选测点信息构建汽轮机热经济性状态方程，计算机组当前运行工况下汽轮机末级排汽量、汽轮机内部功；根据汽轮机末级变工计算方法，计算汽轮机末级排汽焓；根据循环水泵运行工况点确定方法，计算当前频率下凝汽器循环水流量及耗功；

C：根据步骤B中的计算结果以及凝汽器换热方程，计算当前工况下凝汽器传热系数；

D：以变频循环水泵变频器频率可调范围作为寻优区间，根据不同循环水泵频率计算机组循环水流量，进而根据循环水流量及循环水入口水温计算变工况下凝汽器传热系数；

E：根据变工况下凝汽器传热系数，结合步骤B中计算所得的当前工况下汽轮机末级排汽量、汽轮机末级排汽焓、步骤D中变工况下循环水流量，计算变工况后凝汽器压力、凝汽器热井温度；

F：根据步骤E中计算所得凝汽器压力、凝汽器热井温度，其他输入参数保持不变，返回至步骤B重新计算变工况后汽轮机末级排汽量、汽轮机末级排汽焓，对汽轮机末级排汽量和排汽焓进行迭代计算，直至收敛后进入步骤G；

G：根据收敛后计算所得的汽轮机末级排汽量、排汽焓、以及变工况后循环水泵频率，计算变工况后汽轮机内部功和变频后循环水泵耗功，并与初始工况下汽轮机内部功和循环水泵耗功做比较，得到汽轮机功率增量和循环水泵耗功增量；

H：以机组净收益最大化作为目标函数，遍历循环水泵频率可调区间进行寻优，得到机组净收益最大时循环水泵最佳运行频率及机组最佳运行真空，所述机组净收益为汽轮机功率增量减去循环水泵耗功增量。

2.根据权利要求1所述汽轮机最佳真空实时计算方法，其特征在于，所述汽轮机为8级，步骤B中汽轮机末级排汽量和汽轮机内部功的计算过程为：

根据汽轮机和各级回热加热器结构，构建汽轮机热经济性状态方程：

[A][D_i]＝D₀[τ_i] (1)

定义：

(1)抽汽放热量q_i：疏水自流面式加热器，q_i＝h_i-h_di；汇集式加热器，q_i＝h_i-h_wi+1；

(2)给水焓升τ_i：τ_i＝h_wi-h_wi+1；

(3)疏水放热量γ_i：疏水自流面式加热器，γ_i＝h_di-1-h_di；汇集式加热器，γ_i＝h_di-1-h_wi+1；

[A]=q1γ2q2γ3γ3q3γ4γ4γ4q4τ5τ5τ5τ5q5τ6τ6τ6τ6τ6q6τ7τ7τ7τ7τ7τ7q7τ8τ8τ8τ8γ8γ8γ8q8,[Di]=D1D2D3D4D5D6D7D8,[τi]=τ1τ2τ3τ4τ5τ6τ7τ8]]>

其中：[A]为热经济性状态矩阵，[D_i]为各级抽汽量组成的列向量；[τ_i]为各级给水焓升组成的列向量；D₀为主蒸汽流量；h_i为各级抽汽焓值；h_di为各级加热器疏水焓值；h_wi为各级加热器出口水焓值，各焓值均可以根据IFC97水蒸气热力计算利用温度、压力计算得到；

根据公式(1)，汽轮机各级抽汽量求解为：

[D_i]＝D₀[A]^-1[τ_i] (2)

则当前工况下汽轮机末级排汽量表示为：

Dc0=D0-Σi=18Di---(3)]]>

汽轮机内部功表示为：

Ne0=D0(h0+σ-hc)-Σi=1aDi(hi+σ-hc)-Σi=a+1mDi(hi-hc)---(4)]]>

式中：h₀为主蒸汽焓值；h_c为汽轮机末级排汽焓；σ为再热蒸汽焓升；a为高压加热器级数；m为加热器总级数；上标0表示当前工况；上标1表示变工况。