[发明专利]通过工质分解在线测算火电机组厂用蒸汽量的方法

摘要

本发明涉及一种通过工质分解在线测算火电机组厂用蒸汽量的方法，可以在机组工况判稳以后的现有一次测点条件下，从机组分散控制系统DCS和火电厂厂级监控信息系统SIS中读取所需一次参数，再基于工质分解，通过联解机组能量方程组，在线测算机组厂用蒸汽（辅助蒸汽）量和工质泄漏量并进而准确计算管道系统中厂用蒸汽热损失和工质泄漏热损失，以准确计算管道反平衡效率。创造性地实现了机组厂用蒸汽（辅助蒸汽）量的在线测算和显示，解决了机组管道反平衡热损失中厂用蒸汽（辅助蒸汽）耗量及其热损失的计算难题。从而准确核查机组管道热力系统中厂用蒸汽热损失的大小和分布，针对性地指导制定节能方案，使机组持续保持经济运行。

主权项

1.一种通过工质分解在线测算火电机组厂用蒸汽量的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)数据获取：不需新增测点，从机组分散控制系统DCS和火电厂厂级监控信息系统SIS中读取所需一次参数，所需一次参数主要包括机组功率Pe、凝结水流量Dnjs、机组累计补充水流量Dma、除氧器出口给水流量D′gs、小汽机用汽量Dxj、回热抽汽温度和压力、各加热器进出口水温度和压力、各级疏水温度和压力、机组补充水温度和压力、机组外部热化抽汽温度和压力、机组外部热化抽汽流返回水温度和压力、机组内部热化抽气流温度和压力、锅炉高温过热器出口温度和压力、省煤器进口水温度和压力、锅炉再热器系统进出口蒸汽温度和压力；2)对步骤1)中所获取的数据进行数据预处理并利用可滑动拓展窗口判稳方法对机组运行工况进行判稳，提取机组稳定工况下的一次参数；3)对火电机组热力循环工质进行工质分解，利用步骤2)中得到的机组稳定工况参数计算回热系统各级回热抽汽量，并计算机组各级回热抽汽做功量；工质分解流程为：在锅炉汇合后的机组热力循环工质汇流，通过第一次分解，把机组热力循环工质流(1)分解成机组外部热化抽汽流Dwr(3)、机组厂用蒸汽Dcy(4)、机组凝汽流(5)、机组内部热化抽汽流Dnr，(6)以及机组回热抽汽流(7)，机组回热抽汽流(7)包括D1，D2，D3，……，Dn级抽汽流、给水泵小汽机用汽(16)和汽动引风机用汽(17)回热抽汽用户；机组外部热化抽汽流(3)、机组厂用蒸汽(4)和机组凝汽流(5)进入凝汽器机组形成热力循环工质汇流(9)，机组热力循环工质汇流(9)通过第二次分解(10)，把机组热力循环工质汇流(9)分解成循环补水工质流(11)、机组主凝结水工质流(12)和机组外部热化回水工质流(13)；其中机组厂用蒸汽(4)包括辅汽A用户(14)和辅汽B用户(15)；机组内部热化抽汽流(6)、机组回热抽汽流(7)、循环补水工质流(11)、机组主凝结水工质流(12)和机组外部热化回水工质流(13)分别进入回热加热器组(8)，重新汇入机组热力循环工质汇流(1)；4)联解机组能量方程组，在线计算机组厂用蒸汽量Dcy和机组工质泄漏量Dxl：通过第一次分解，得到机组功率平衡方程、机组热量平衡方程、高压加热器组及除氧器热平衡方程组、低压加热器组热平衡方程组：机组内部热化抽汽流方程、机组质量平衡方程；再通过第二次分解结合第一分解所得平衡方程组，计算出机组厂用蒸汽流量Dcy和机组工质泄漏量Dxl；5)根据步骤4)计算所得机组厂用蒸汽量Dcy和机组工质泄漏量Dxl进一步准确计算机组管道热力系统中厂用蒸汽热损失和工质泄漏热损失：厂用蒸汽热损失：式中：h_cy表示机组厂用蒸汽焓，kJ/kg，由机组厂用蒸汽温度和压力查得；h_ma为机组补充水焓，由机组补充水温度和压力查得，kJ/kg；φ为机组厂用蒸汽返回水率，由机组厂用蒸汽返回水流量D_h和步骤4)中计算所得机组厂用蒸汽量D_cy计算得到，h′_cy为机组厂用蒸汽返回水焓，由机组厂用蒸汽返回水温度和压力查得，kJ/kg；Q_b为锅炉输出热量，kJ/h，计算公式如下：Qb＝Db(hb‑hfw)+Drh(h″rh‑h′rh)，其中Db为锅炉出口过热蒸汽流量，kg/h，数值上等于机组给水流量；hb为锅炉出口过热蒸汽焓，kJ/kg，由锅炉出口过热蒸汽温度和压力查得；hfw为锅炉给水焓，kJ/kg，由省煤器入口给水温度和压力查得；Drh为锅炉出口再热蒸汽流量，kg/h，由判稳后的回热系统相关参数计算得；h″rh为再热器出口再热蒸汽焓，kJ/kg，由再热器出口再热蒸汽温度和压力查得；h′rh为再热器入口再热蒸汽焓，kJ/kg，由再热器入口再热蒸汽温度和压力查得；工质泄漏热损失：式中h0表示机组主蒸汽焓，由主蒸汽温度和压力查得；6)计算机组管道正、反平衡热效率，并在线显示；管道正平衡热效率：式中：Q0为汽轮发电机组工质吸热量，kJ/h，可由机组热量平衡方程得到；管道反平衡热效率：式中：ΔQp为机组管道系统热损失，kJ/h，主要由主蒸汽管道散热损失、再热蒸汽管道散热损失、给水管道散热损失、厂用蒸汽热损失、工质泄漏热损失组成，所有的损失均可由步骤1)～5)中的数据计算得到；7)利用计算出的管道热效率进一步计算机组热经济指标：机组发电热效率，机组供热热效率，热电比，机组供电煤耗率，机组供热煤耗率。