专利名称：单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法
技术领域：
本发明涉及一种可方便、快速、准确地测量电站锅炉主蒸汽流量的方法，属测量技术领域。
背景技术：
主蒸汽流量是衡量电站锅炉负荷大小的重要参数，对锅炉运行状态监测和过程参数控制均具有重要作用。目前大型火力发电机组均采用单元制机组，即一台锅炉对应一台汽轮机一台发电机。公知的电站锅炉主蒸汽流量的测量方法主要有以下几种
一、通过安装在锅炉主蒸汽管道上的标准节流装置测量主蒸汽流量，其测量准确度很高，但会造成比较大的节流损失。 二、通过测量汽轮机调速级后压力、温度，利用弗留格尔公式计算主蒸汽流量，其准确度较差但能基本满足运行要求。三、利用锅炉、汽轮机汽水系统质量守恒、能量守恒定律计算主蒸汽流量。对于超临界锅炉，静态工况下主蒸汽流量等于给水流量；对于亚临界汽包锅炉，静态工况下主蒸汽流量等于给水流量加过热器减温水流量。但是，使用此方法计算得到的主蒸汽流量存在着巨大的动态误差。例如，当锅炉给水流量不变而燃料量增加时，会将锅炉汽水系统中存储的水过量蒸发，导致主蒸汽流量瞬时大于给水流量，直到给水控制系统动作后给水流量才会逐渐增加。另外，当锅炉省煤器、水冷壁、过热器等汽水管道发生泄漏时，会出现给水流量不正常地大于主蒸汽流量的现象，但此方法不能发现这种故障。四、利用凝结水流量、汽轮机各级抽汽的温度和压力、各回热加热器汽侧及水侧的温度和压力计算主蒸汽流量。此方法具有较高的静态准确度，是验收机组实际蒸汽流量的标准，但计算所需参数众多，计算过程复杂，难以在线实施。另外，此方法同样存在着巨大的动态误差。其中三、四所述方法计算得到的主蒸汽流量信号既不能用于控制，也难以用于故障诊断，只适合衡量静态工况下锅炉负荷的大小。目前也有采用信息融合技术构造主蒸汽流量信号的方法，其基本过程是，设计互补滤波器组，取质量、能量守恒方法计算主蒸汽流量信号的低频分量，取弗留格尔公式计算主蒸汽流量信号的高频分量，将两者融合构成既“快”又“准”的主蒸汽流量信号。此方法的缺点是只适用于汽轮机存在调速级的情况，其应用范围受到很大限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种计算过程简单、静态准确度高、动态响应速度快而且适用范围广的单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法。本发明所称问题是以下述技术方案实现的
一种单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法，所述方法实时检测锅炉出口蒸汽的压力和温度、汽轮机入口蒸汽的压力和温度，并利用下式计算蒸汽质量流量
权利要求
1.一种单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法，其特征是，所述方法实时检测锅炉出口蒸汽的压力和温度、汽轮机入口蒸汽的压力和温度，并利用下式计算蒸汽质量流量
2.根据权利要求I所述单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法，其特征是，所述面积流量系数#的标定方法如下 a.对于运行机组，通过锅炉汽水系统质量守恒定律进行标定 在锅炉额定负荷附近，保持机组发电负荷、汽轮机前蒸汽压力、主蒸汽温度、给水流量稳定，记录给水流量、连续排污流量、各级过热器减温水流量、锅炉出口蒸汽压力、锅炉出口蒸汽温度、汽轮机入口蒸汽压力、汽轮机入口蒸汽温度， 超临界直流锅炉面积流量系数#采用以下方式计算
3.根据权利要求I或2所述单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法，其特征是，为了消除蒸汽流量突变对计算结果的影响，计算前需要对汽轮机前压力信号进行滤波处理，滤波器的传递函数为
全文摘要
一种单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法，所述方法实时检测锅炉出口蒸汽的压力和温度、汽轮机入口蒸汽的压力和温度，并利公式计算蒸汽质量流量qms(kg/s)，其中，K为面积流量系数(m2)；ρ为管道内蒸汽密度(Kg/m3)；pB为锅炉出口蒸汽压力(Pa)；pT为汽轮机入口蒸汽压力(Pa)；H为锅炉出口蒸汽压力测点与汽轮机入口压力测点之间的高度差(m)；g为重力加速度(m/s2)。本发明计算过程简单、静态准确度高、动态响应速度快、计算结果可靠、不增加节流损失，适用于各种单元制电站锅炉主蒸汽流量的测量。
文档编号G01F1/86GK102840889SQ20121036038
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者刘鑫屏, 田亮 申请人:华北电力大学(保定)