再热机组有汽动泵时回热作功比与回热增益率测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种针对再热机组有汽动累时回热作功比及回热增益率的测定方法， 可W实现再热机组有汽动累时回热作功比及回热增益率的测定，属于软测量领域。
【背景技术】
[0002] 由加热器组成的回热循环是再热机组的重要组成部分，回热效果是影响再热机组 热效率的主要因素之一。评价回热效果的主要技术指标是回热作功比和回热增益率。其中， 回热作功比是指回热汽流作功在汽轮机内功（回热汽流作功与凝汽流作功之和）中所占的 比例，回热增益率是指回热相比于无回热的效率相对增长率。回热作功比越大，回热增益率 就越大，回热效果就越好。
[0003] 在高参数大容量再热式汽轮机的热力系统中，通常采用汽动累（即使用独立的小 汽机驱动给水累）。再热机组有汽动累时，需要考虑W下影响；一是小汽机的用汽在小汽机 内的作功；二是小汽机的用汽在汽轮机内的作功；=是小汽机的排汽在凝汽器内放热产生 的附加冷源损失；四是与小汽机的传动效率（给水累洽升与小汽机作功的比值）对应的附 加冷源损失。
[0004] 在回热作功比及回热增益率的传统测算方法中，定义的回热循环属于无冷源损失 的循环，与之对应的回热汽流作功也就是无冷源损失的作功。但对于再热机组有汽动累时， 小汽机用汽所对应的回热循环存在冷源损失，导致其回热作功比及回热增益率的测算方法 失效。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种再热机组有汽动累时回热作功比与回热增益率的测 定方法，能够实现再热机组有汽动累时回热作功比及回热增益率的高精度、低成本软测量。
[0006] 本发明通过如下技术方案来实现：
[0007] 一种再热机组有汽动累时回热作功比与回热增益率测定方法，所述再热机组由高 压缸、中压缸和低压缸组成，高压缸排汽、中压缸排汽和低压缸抽汽依次编号为第一级、第 二级和第=级抽汽，并分别与第一级、第二级和第=级加热器相连，第一级加热器为表面式 加热器，其疏水排向第二级加热器，第二级加热器为混合式加热器，第=级加热器为表面式 加热器，其疏水排向凝汽器热井；高压缸排汽除用作第一级加热器的加热抽汽外，其余经再 热器进入中压缸，中压缸排汽除用作第二级抽汽和小汽轮机抽汽外，其余部分进入低压缸， 小汽机排汽排向汽轮机的凝汽器，其特征在于；所述再热机组有汽动累时回热作功比与回 热增益率的测定步骤如下：
[000引步骤1 ;获取再热无回热循环的无量纲热耗率HRck，等效回热汽流作功Mf和等效 凝汽流作功<3，
[0009] 步骤2 ;根据；
【主权项】
1. 一种再热机组有汽动泵时回热作功比与回热增益率测定方法，所述再热机组由高压 缸、中压缸和低压缸组成，高压缸排汽、中压缸排汽和低压缸抽汽依次编号为第一级、第二 级和第三级抽汽，并分别与第一级、第二级和第三级加热器相连，第一级加热器为表面式加 热器，其疏水排向第二级加热器，第二级加热器为混合式加热器，第三级加热器为表面式加 热器，其疏水排向凝汽器热井；高压缸排汽除用作第一级加热器的加热抽汽外，其余经再热 器进入中压缸，中压缸排汽除用作第二级抽汽和小汽轮机抽汽外，其余部分进入低压缸，小 汽机排汽排向汽轮机的凝汽器，其特征在于：所述再热机组有汽动泵时回热作功比与回热 增益率的测定步骤如下： 步骤1 :获取再热无回热循环的无量纲热耗率HRffi，等效回热汽流作功和等效凝汽 流作功， 步骤2 :根据：
确定再热机组有汽动泵时回热作功比与回热增益率。
2. 根据权利要求1所述的再热机组有汽动泵时回热作功比与回热增益率测定方法，其 特征在于，所述等效回热汽流作功Hf、等效凝汽流作功的获取方法如下： 步骤1 :热力系统汽水参数的计算 步骤I. 1 :取用热耗保证工况下，低压缸相对内效率rUP、第j级加热器的抽汽管道压损 率= 1，2,3)、小汽机的相对内效率n FPT、给水泵效率n FP、小汽机的传动效率n FPm; 步骤I. 2 :获取如下数据：再热机组主蒸汽温度h和主蒸汽压力Ptl;高压缸排汽温度th。 和排汽压力Ph。;再热蒸汽温度t r和再热蒸汽压力P ^低压缸进汽温度t i和低压缸进汽压力 P1;凝汽器压力P w。;第一级抽汽温度t i和抽汽压力p 1;第一级加热器疏水温度t dl、出口水温 度twl和出口水压力p wl;第二级抽汽温度12和抽汽压力p 2;第二级加热器出口水温度t w2和 出口水压力Pw2;第三级抽汽温度13和抽汽压力p 3;第三级加热器疏水温度t d3、出口水温度 tw3和出口水压力P w3;给水泵进口压力P in和给水泵出口压力P out;小汽机排汽压力P T。； 步骤1. 3 :由再热机组主蒸汽温度h和主蒸汽压力P C1，根据1997年国际水和水蒸汽性 质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到主蒸汽焓值％;由高压缸排汽温 度th。和排汽压力p h。，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热 力性质模型，计算得到排汽焓值h h。;由再热蒸汽温度％和再热蒸汽压力p y根据1997年国 际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到再热蒸汽hy由 低压缸进汽温度h和进汽压力p i，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水 和水蒸汽热力性质模型，计算得到低压缸进汽焓Ii1和低压缸进汽的熵s i，相应地得到低压 缸等熵排汽熵Sc*= s 1;低压缸排汽压力p。与凝汽器压力p w。相同，由低压缸排汽压力p。和 等熵排汽熵s。％根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质 模型，计算得到等熵排汽焓1C;由取用的低压缸相对内效率η D，计算得实际排汽焓h。= IUp · (W);由凝汽器压力pw。，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水 和水蒸汽热力性质模型，计算得到凝结水焓hw。； 由第一级抽汽温度h和压力p i，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用 水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第一级抽汽焓h1;由第一级抽汽压力p i以及取用的第 一级抽汽管道压损率δ P1，计算第一级加热器疏水压力pdl = p i · (1- δ P1)，由第一级加热 器疏水温度tdl和疏水压力ρ dl，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水 蒸汽热力性质模型，计算得到第一级加热器疏水焓值h dl;由第一级加热器出口水温度t wl和 出口水压力Pwl，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质 模型，计算得到出口水焓h wl; 由第二级抽汽温度t2和抽汽压力ρ 2，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工 业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第二级抽汽焓h2;由第二级加热器出口水温度t w2 和出口水压力Pw2，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性 质模型，计算得到出口水焓h w2; 由第三级抽汽温度t3和抽汽压力ρ 3，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工 业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第三级抽汽焓h3;由第三级抽汽压力ρ 3以及取用 的三级抽汽管道压损率δ P3，计算第三级加热器疏水压力Pd3= ρ 3 · (1- δ p3)，由第三级加 热器疏水温度td3和疏水压力ρ d3，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和 水蒸汽热力性质模型，计算得到第三级加热器疏水焓值h d3;由第三级加热器出口水温度t w3 和出口水压力Pw3，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性 质模型，计算得到出口水焓h w3; 由于小汽机用汽为第二级抽汽，得小汽机进汽焓hT= h2，小汽机进汽压力ρτ= p2;由小 汽机进汽焓hT和进汽压力ρ τ，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水 蒸汽热力性质模型，计算得到小汽机进汽的摘S t，相应地得小汽机等j：商排汽j：商Stc*= ST;由 小汽机排汽压力Pt。和等熵排汽熵S ΤΛ根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用 水和水蒸汽热力性质模型，计算得到等熵排汽焓h Tc*;由取用的小汽机的相对内效率Tl FPT， 计算得到实际排汽洽hT。= h T- n FPT · (X-hO ; 步骤2 :计算各级加热器抽汽份额α」(j = 1，2, 3)，小汽机抽汽份额a FPT，凝汽流份额 α C 步骤2. 1 :根据第一级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第一级加热器的抽汽份额，
(1) 根据第二级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第二级加热器的抽汽份额，
根据第三级加热器的热平衡与流量平衡方程，得三级加热器的抽汽份额，
步骤2. 2 :由步骤11获得的给水泵进口压力pin、给水泵出口压力Pwt和给水泵效率 n FP，计算得给水泵焓升，
由步骤1获得的小汽机的传动效率nFPm、小汽机进汽焓hT、小汽机排汽焓hT。，计算得小 汽机抽汽份额，
步骤2. 3 :由质量平衡方程可以得到凝汽流份额α。， a c= 1-α「α 2-α 3-a FPT (6) 步骤3 :计算回热气流作功Wp凝汽流作功w。和小汽机用汽在汽轮机内作功w FPT 单位份额再热蒸汽在再热器内吸热量σ = Ii1-Ii1; 回热汽流作功为， Wr= α 1 · Qi0-Ii1) + α 2 · (h0-h2-〇 ) +α 3 · (h0-h3-〇 ) (7) 凝汽流作功为， Wc= a c · (h0_hc+〇 ) (8) 小汽机用汽在汽轮机内作功为， Wppj Q Fpt · (h〇 h:+ 〇 ) (9) 步骤4 :计算折算凝汽流作功量Aw。 由热力系统图计算可得小汽机排汽在凝汽器内的附加冷源损失为， A Qc-FPTi - α FPT * (hTc_hwc) (10) 由小汽机与给水泵间的能量关系可得，小汽机的机械效率产生的附加冷源损失，
由（10) (11)计算可得折算凝汽份额△ α。，
由（12)计算可得折算凝汽流作功量， Δ Wc= Δ a c · (h0_hc+〇 ) (13) 步骤5 :计算回热作功比& 等效回热汽流作功为， wer9 = Wr + Wfpt - Akii C14) 等效凝汽流作功为， w7 =wc + ^wc C15)
3.根据权利要求1所述的再热机组有汽动泵损失时回热作功比与回热增益率测定方 法，其特征在于，所述无量纲热耗率111^的获取方法如下： 根据热耗率定义，得再热无回热循环的无量纲热耗率：
其中，σ为再热器吸热量，σ =Ii1Hihc^ hh。为高压缸排汽焓值，h ^为再热蒸汽焓值， 为主蒸汽焓值，hw。为凝结水焓值，h。为低压缸排汽焓。
【专利摘要】本发明公开了一种再热机组有汽动泵时回热作功比与回热增益率测定方法，所述再热机组由高压缸、中压缸和低压缸组成；高压缸排汽除用作第一级加热器的加热抽汽外，其余经再热器进入中压缸，中压缸排汽除用作第二级抽汽和小汽轮机抽汽外，其余部分进入低压缸，小汽机排汽排向汽轮机的凝汽器，所述再热机组有汽动泵时回热作功比与回热增益率的测定步骤如下：获取再热无回热循环的无量纲热耗率，等效回热汽流作功和等效凝汽流作功；确定再热机组有汽动泵时回热作功比与回热增益率。本发明回热作功比和回热增益率的测算方法，实现了回热作功比和回热增益率的高精度、低成本的软测量。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104537223
【申请号】CN201410798137
【发明人】王培红, 郑卫东, 赵刚, 陈小龙, 顾玉顺
【申请人】东南大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月19日