[发明专利]一种凝汽器热负荷在线监测系统及测量方法

权利要求书

1.一种凝汽器热负荷在线监测系统，用于在线监测火力发电机组中凝汽器的热负荷，其特征在于：包括在线数据收集模块、数据预处理模块、性能试验标定模块和数据计算分析模块，所述在线数据收集模块与数据预处理模块连接，数据预处理模块连接与性能试验标定模块连接，性能试验标定模块与数据计算分析模块连接，所述在线数据收集模块包括若干个压力温度传感器、机组自带的发电机出口处的电功率计和供热抽汽管道上的流量传感器，若干个压力温度传感器分别设置于主蒸汽管路、再热蒸汽管路、供热抽汽管路、供热抽汽回水管路、最终给水管路、冷再蒸汽管路、再热减温水管路、再热减温器的入口与出口以及高压加热器的进水口、出水口、进汽口与疏水口处；所述火力发电机组中高压加热器设有三个，分别为第一高压加热器、第二高压加热器和第三高压加热器，所述在线数据收集模块用于收集在线数据，所述数据预处理模块用于对在线数据进行预处理，所述性能试验标定模块用于存储通过高精度ASME试验标定过的基准数据，并接收预处理后的数据，且根据预处理后的数据得到主蒸汽体积流量等基准数据，所述数据计算分析模块用于对在线数据与基准数据进行计算分析得到汽轮机凝汽器热负荷。

2.根据权利要求1所述凝汽器热负荷在线监测系统，其特征在于：所述数据计算分析模块包括数据转换模块和数据计算模块，所述数据转换模块用于通过水和蒸汽性质计算软件包将压力温度传感器收集的压力和温度数据转换为密度和焓值等数据。

3.根据权利要求2所述凝汽器热负荷在线监测系统，其特征在于：还包括终端显示模块，所述终端显示模块与数据计算分析模块连接，用于接收凝汽器热负荷数据并进行显示。

4.一种采用权利要求3所述凝汽器热负荷在线监测系统的凝汽器热负荷在线测量方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、通过压力温度传感器收集火力发电机组中各个管道内蒸汽与水的压力和温度等在线数据，并收集火力发电机组DCS系统中的发电机功率和供热抽汽量等在线数据；

步骤2、通过ASME试验标定计算所需的基准数据；

步骤3、根据步骤1收集的压力和温度数据利用水和蒸汽性质计算软件包计算出蒸汽与水的密度和焓值数据；

步骤4、计算火力发电机组中的各管道中蒸汽与水的质量流量；

步骤5、计算火力发电机组中汽轮机系统获得的热量，

Q₀＝F_mh_m+F_rh_r-F_wh_w-F_crh_cr-F_rhsh_rhs-F_cq(h_cq-h_hs)+3600(W_f+W_n)η_T

式中：Q₀为汽轮机系统获得的热量，F_m为主蒸汽流量，h_m为主蒸汽焓值，F_r为再热蒸汽流量，h_r为再热蒸汽焓值，F_w为最终给水流量，h_w为最终给水焓值，F_cr为冷再蒸汽流量，h_cr为冷再蒸汽焓值，F_rhs为再热减温水流量，h_rhs为再热减温水焓值，F_cq为供热抽汽流量，h_cq为供热抽汽焓值，h_hs为供热抽汽回水焓值，W_f为给水泵电机功率，kW；W_n为凝泵电机功率，η_T为功热转换效率；

步骤6、计算凝汽器热负荷；

依据系统能量守恒的原理计算凝汽器热负荷；

式中：Q_n为凝汽器热负荷，W_c为发电机功率，η_g为发电机效率，η_m为机械效率。