专利名称：火电机组汽包锅炉蓄热能力测试方法
技术领域：
本发明涉及一种火电机组汽包锅炉蓄热能力测试方法，适用于火 力发电机组的锅炉(汽包锅炉)蓄热能力的计算和测试。
背景技术：
火电机组锅炉的蓄热能力是锅炉热力系统动态性能的一个重要 指标， 一般是指在一定负荷和压力下，单位压力(锅炉压力)变化时, 锅炉系统释放(或吸收)的蒸汽量，采用锅炉蓄热系数表示。通过对 锅炉蓄热能力的测试和计算，可对锅炉动态性能进行评价，同时有助 于对锅炉过程控制系统的整定和投入。目前，锅炉蓄热系数的获取有 两种方法理论计算，该方法从设计资料中锅炉系统的管道构成、工 质参数等通过热力学计算获取，这种方法计算量巨大，且计算过程中 有大量的简化，精确度不高；经验估计，根据锅炉类型、容量等由技 术人员经验估计，同样精确度不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种测试结果准确的火电机 组汽包锅炉蓄热能力测试方法。 本发明采用如下技术方案 本发明的具体方法步骤如下-
(1) 维持机组稳定在一定负荷，保持锅炉燃烧率不变；
(2) 将机组保护系统正常投入，将协调控制系统及给水控制系 统切入手动，同时将DEH系统切入手动方式；
(3) 在操作员站上做出测量参数曲线图画，所述测量参数曲线 图包括主蒸汽流量"和汽包压力A曲线；打开控制系统历史采集功 能；
(4) 通过DEH系统手动将汽机调节门开度阶跃减小或开大10%;
(5) 记录主蒸汽流量D和汽包压力A在2分钟内的数据；
(6) 打印或根据步骤(3)中记录的数据手动绘制流量-时间
(z)w)曲线和压力-时间(a-,)曲线； ，
(7) 从所述z)-；曲线图上求取面积力，^ = ')"ad&，其中
0
^ 二 l(min);
式中'^d^为0时刻到/,时刻蒸汽流量变化的累计量，单位Kg;
(8) A所述a-/曲线图上求取a/v aA=/7A(0 —a")，其 中f, = l(min);
式中为0时刻到^时刻汽包压力a的变化，单位
(9) 根据下述公式(l)计算锅炉汽包蓄热系数c;-.
(l)
式中G为汽包蓄热系数，单位紐/m戸；
将步骤(7)、 (8)中述出的a、 a凡代入公式(1)即可；
(10) 根据下述公式(2)计算锅炉蓄热系数c;:
(2)
a 0.9
式中G为锅炉蓄热系数，单位kg/Mpb。
本发明的理论根据如下
(1) 锅炉蓄热主要有三部分组成，水冷壁蓄热、汽包蓄热和过 热器及主蒸汽管道蓄热。其中，汽包蓄热包括金属、饱和水及饱和蒸 汽蓄热，理论分析和工程实践已经证明汽包蓄热系数&占锅炉蓄热
系数c;的9(m。因此，只要求得汽包蓄热系数c;，便可得出锅炉蓄热G。
ck=4 (2) k 0.9
(2) 根据能量守恒原理，对于锅炉受热面，流入热量是燃料燃 烧后传给受热面的热量，并有一部分热量储存在锅炉中，汽包压力a 反映了流入热量与流出热量的平衡关系，依据汽包动态热平衡方程，
得下式
(3)
式中^用蒸汽流量单位表示的锅炉汽水容积的吸热量(&") CA为汽包蓄热系数，^/Mp"，它代表了锅炉汽包的蓄热 能力，即表示当锅炉汽包压力每改变1M戸时锅炉所释放出的蒸汽量。
蒸汽流量，紐〃； (3)为了测量锅炉的蓄热能力(即锅炉的蓄热系数C》，需要首
先测量锅炉汽包蓄热系数c;，通常c:用试验的方法来求取。当锅炉的
燃料率不变而负荷变动或汽机的调节阀开度变动时，虽然蒸汽流量D
和汽包压力A都在变动，但其热量信号不变。由式(3)可得 Ca==_^- (4)
式中为0时刻到/,时刻汽包压力A的变化，M戶； ')"Ai3^为0时刻到/,时刻蒸汽流量变化的累计量，也就是汽
0
包压力变化了A(0-AW而释放(或吸收)的蒸汽量，紐。
本发明的有益效果如f:本方法避免了通常在求取锅炉蓄热能力 时，对复杂热力系统所进行的大量理论计算，而采用了特定的试验方 法，并采用输出响应特性曲线为计算依据，方法直观，概念明确，试 验方便，结果准确，具有较好的实用价值。
图l为汽机调门开度曲线图"r-t曲线图)。 图2为主蒸汽流量曲线图(D-t曲线图)。 图3为汽包压力曲线图(Pb-t曲线图)。
具体实施例方式
按照上述发明内容部分中的所述技术方案具体操作即可。
权利要求
1、火电机组汽包锅炉蓄热能力测试方法，其特征在于其具体方法步骤如下(1)维持机组稳定在一定负荷，保持锅炉燃烧率不变；(2)将机组保护系统正常投入，将协调控制系统及给水控制系统切入手动，同时将DEH系统切入手动方式；(3)在操作员站上做出测量参数曲线图画，所述测量参数曲线图包括主蒸汽流量D和汽包压力pb曲线；打开控制系统历史采集功能；(4)通过DEH系统手动将汽机调节门开度阶跃减小或开大10％；(5)记录主蒸汽流量D和汽包压力pb在2分钟内的数据；(6)打印或根据步骤(3)中记录的数据手动绘制流量-时间(D-t)曲线和压力-时间(pb-t)曲线；(7)从所述D-t曲线图上求取面积A，<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>A</mi><mo>=</mo><munderover> <mo>∫</mo> <mn>0</mn> <msub><mi>t</mi><mn>1</mn> </msub></munderover><mi>ΔDdt</mi><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="A2008100794540002C1.tif" wi="21" he="11" top= "123" left = "134" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>其中t1＝1(min)；式中 id="icf0002" file="A2008100794540002C2.tif" wi="12" he="11" top= "139" left = "47" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>为0时刻到t1时刻蒸汽流量变化的累计量，单位Kg；(8)从所述pb-t曲线图上求取Δpb，Δpb＝pb(t0)-pb(t1)，其中t1＝1(min)；式中pb(t0)-pb(t1)为0时刻到t1时刻汽包压力pb的变化，单位Mpa；(9)根据下述公式(1)计算锅炉汽包蓄热系数Cb<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>C</mi> <mi>b</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mi>A</mi> <mrow><mi>Δ</mi><msub> <mi>p</mi> <mi>b</mi></msub> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中Cb为汽包蓄热系数，单位kg/MPa；将步骤(7)、(8)中述出的A、Δpb代入公式(1)即可；(10)根据下述公式(2)计算锅炉蓄热系数Ck<maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>C</mi> <mi>k</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>C</mi><mi>b</mi> </msub> <mn>0.9</mn></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中Ck为锅炉蓄热系数，单位kg/MPa。
全文摘要
本发明涉及一种火电机组汽包锅炉蓄热能力测试方法，适用于火力发电机组的锅炉(汽包锅炉)蓄热能力的计算和测试。本发明采用了特定的试验方法，并采用输出响应特性曲线为计算依据，方法直观，概念明确，试验方便，结果准确，具有较好的实用价值。
文档编号G01K17/00GK101358884SQ20081007945
公开日2009年2月4日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者刘永红, 张洪涛, 钢 彭, 徐欣航, 高志存 申请人:河北省电力研究院