直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法
【专利摘要】本发明公开了直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，具体步骤：一：测量进除氧器的凝结水流量，高、中压缸前后轴封漏汽流量，低压缸轴封进汽流量，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量，以及进入给水泵的密封水流量；二：根据高压加热器和除氧器的能量平衡和质量平衡，计算一至四段抽汽流量、给水流量、主蒸汽流量、高压缸排汽流量和再热蒸汽流量；三：根据低压加热器的热平衡和质量平衡，计算五至七段抽汽流量，根据汽轮机的能量平衡和质量平衡，计算汽轮机低压缸排汽能量和排汽流量。四：计算低压缸排汽焓即空冷凝汽器进汽焓，作为计算空冷凝汽器热负荷的基准。测量结果更加准确。
【专利说明】直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法。
【背景技术】
[0002]目前，在我国“三北”地区，空冷机组发展迅速，由于早期投产的空冷机组的空冷凝汽器大多采用国外的技术和产品，国内空冷凝汽器的验收试验基本上是按照国外VGB-R131Me导则进行。国内针对空冷凝汽器的试验标准及规范，主要是行业标准DL/T552-1995《火力发电厂空冷塔及空冷凝汽器试验方法》，其中包括对空冷塔、空冷凝汽器试验的具体要求。
[0003]以上两种试验标准都利用低压缸回热抽汽状态点作出蒸汽在低压缸内的膨胀过程线来确定低压缸的排汽焓，以此作为计算进入空冷凝汽器热负荷的基础。但低压缸上只有三段抽汽，前两段抽汽在过热区，通过测量的压力和温度可以确定状态点，第三段抽汽在湿蒸汽区，状态点不能直接确定，因此，基于以上方法确定的低压缸排汽焓受蒸汽在低压缸内膨胀过程线的线性关系影响。
[0004]以上两种空冷凝汽器试验标准，都以凝结水泵出口的凝水流量作为计算基准，但从几台空冷凝汽器性能试验数据来看，此位置测量出的凝结水流量不准确，从根本上影响空冷凝汽器性能试验结果的准确性。
[0005]汽轮机热力系统非常复杂，本体轴封系统部分漏汽引至高、低压抽汽管道，轴封漏汽量的大小以及引入点会影响抽汽参数的测量；汽轮机本体内部通流部分的加工偏差、安装间隙、内缸结合面漏汽等也会影响抽汽状态点的测量。以上两种因素会导致蒸汽实际膨胀过程与设计膨胀过程存在差别，从而引起低压缸内蒸汽膨胀过程线呈现非线性关系，带来所确定的低压缸排汽焓即凝汽器进汽焓存在较大偏差，最终影响到凝汽器性能计算结果的准确性。
【发明内容】
[0006]为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，本方法利用空冷汽轮机组性能试验数据，根据汽轮机的能量平衡和质量平衡，计算给出空冷凝汽器进汽焓，所计算出的结果精确。
[0007]为实现上述目的，本发明的具体方案如下:
[0008]直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，包括以下步骤:
[0009]步骤一:测量进除氧器的凝结水流量，高、中压缸前后轴封漏汽流量，低压缸轴封进汽流量，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量，以及进入给水泵的密封水流量；
[0010]步骤二:根据高压加热器和除氧器的能量平衡和质量平衡，计算一至四段抽汽流量、给水流量、主蒸汽流量、高压缸排汽流量和再热蒸汽流量；
[0011]步骤三:根据低压加热器的热平衡和质量平衡，计算五至七段抽汽流量，根据汽轮机的能量平衡和质量平衡，计算汽轮机低压缸排汽能量和排汽流量。[0012]步骤四:计算低压缸排汽焓即空冷凝汽器进汽焓，作为计算空冷凝汽器热负荷的基准。
[0013]所述步骤一的具体步骤为:
[0014](1-1)测量进除氧器的凝结水压力P1，高、中压缸前后轴封漏汽压力P2，低压缸轴封进汽压力P3，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽压力P4,给水泵密封水进水压力P5 ;
[0015](1-2)测量进除氧器的凝结水密度P1，高、中压缸前后轴封漏汽密度P2，低压缸轴封进汽密度P 3，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽密度P 4，给水泵密封水进水密度P5;
[0016](1-3)由公式dt = d20X A dX (t-20)计算得到测量元件在工作温度下的开孔直径，单位为mm，式中:dt测量元件在工作温度下的开孔直径，Xd为测量元件的线性膨胀系数，入d为已知，d20为测量元件在设计温度20°C下的开孔直径，d2(l为已知，t为所测量元件在工作时的温度；
[0017]其中
[0018]除氧器凝结水流量节流装置的开孔直径:
[0019]dtl = d201X 入 dlX (t「20)
[0020]dtl除氧器凝结水流量节流装置的开孔直径，d2(ll除氧器凝结水流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，X dl除氧器凝结水流量节流装置线性膨胀系数，A除氧器凝结水流量节流装置工作温度；
[0021]高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的开孔直径:
[0022]dt2 = d202 X Ad2X (t2-20)
[0023]dt2高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的开孔直径，d202高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，Xd2高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的线性膨胀系数，t2高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的工作温度；
[0024]低压缸轴封进汽流量节流装置的开孔直径:
[0025]dt3 = (I203 X 入 d3X (t3-20)
[0026]dt3低压缸轴封进汽流量节流装置的开孔直径，Cl203低压缸轴封进汽流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，Xd3低压缸轴封进汽流量节流装置线性膨胀系数，t3低压缸轴封进汽流量节流装置的工作温度；
[0027]高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置的开孔直径:
[0028]dt4 = d204 X 入 d4 X (t4-20)
[0029]dt4高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置的开孔直径，d204高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，\ d4高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置线性膨胀系数，t4高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置的工作温度；
[0030]给水泵密封水进水流量节流装置的开孔直径:
[0031]dt5 = d205 X Ad5X(t5-20)
[0032]dt5给水泵密封水进水流量节流装置的开孔直径，d205给水泵密封水进水流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，Xd5给水泵密封水进水流量节流装置线性膨胀系数，
给水泵密封水进水流量节流装置的工作温度；
[0033](1-4)利用G = 0.126446X a Xdt2X e X (APX P )1/2计算测量元件在工作时的流量，其中:G为测量元件在试验时的流量，a为测量元件的流量系数，为已知量；dt为测量元件在工作温度下的开孔直径_ ; △ P为测量元件试验时所测量的流量差压，kPa ; e为所测量介质的膨胀系数，为已知量，P测量元件所对应的密度。
[0034]利用公式计算进除氧器的凝结水流量G。:
[0035]Gc = 0.126446 Xa1X dtl2 X e: X ( A P1X P 1/2
[0036]利用公式计算高、中压缸前后轴封漏汽流量Gzf:
[0037]Gzf = 0.126446Xa2X dt22X e 2X ( A P2X P 2)1/2
[0038]利用公式计算低压缸轴封进汽流量Gdzf:
[0039]Gdzf = 0.126446X a 3Xdt32X e 3X ( A P3X P 3)1/2
[0040]利用公式计算高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量Gmg:
[0041]Gmg = 0.126446X a 4Xdt42X e 4X (AP4X P 4)1/2[0042]利用公式计算给水泵密封水进水流量Gmfl:
[0043]Gmfl = 0.126446X a 5Xdt52X e 5X ( A P5X P 5)1/2
[0044]其中:a工~a 5为所测流量节流装置的流量系数,为已知量；A P1~A P5为试验时节流装置所测量流量的差压，单位kPa;ei~e5为所测量介质的膨胀系数，为已知量，给水泵密封水回水流量Gmf2由容积法测量，即测量整个试验期间单位时间内的密封水回水的质量。
[0045](1-5)进入给水泵的密封水量Gnif由公式Gnif = Gmfl-Gmf2计算得到。
[0046]所述步骤二的具体方法为:
[0047](2-1)测量主蒸汽焓ims、再热蒸汽焓iA、最终给水焓ifw、冷再热蒸汽焓过热器减温水焓iss、再热器减温水焓irs、#l高加进汽焓inl、#l高加疏水焓isl、#2高加进汽焓in2、#2高加疏水焓is2、#3高加进汽焓in3、#3高加疏水焓is3、除氧器进汽焓in4、除氧器下水焓ixs、除氧器进口凝结水焓ie，#l高加进水焓in、#l高加出水焓i12、#2高加进水焓i21、#2高加出水焓i22、#3高加进水焓i31、#3高加出水焓i32、发电机输出功率Pe ；
[0048](2-2)测量锅炉汽包水位变化的当前流量Gbl、过热器减温水流量Gss、再热器减温水流量；
[0049](2-3)根据测量的凝结水流量G。，设定给水流量Gfw = 1.2XG。，根据高压加热器和除氧器能量平衡和质量平衡，计算出#1高加进汽流量Gel、#2高加进汽流量Ge2、#3高加进汽流量G63及除氧器进汽流量G64,高加即高压加热器:
[0050]#1高加进汽流量由公式Gel = GfwX (i32-13i) / (in3_is3)计算得到；
[0051]#2 高加进汽流量由公式 Ge2 = [GfwX (i22-121) -Gel (is3_is2)]/ (in2_iS2)计算得到；
[0052]#3 高加进汽流量由公式 Ge3 = [GfwX Ci12-111)- (Gel+Ge2)X (is2-1sl)]/ (inl-1sl)计算得到；
[0053]除氧器进汽量由公式
[0054]Ge4= [ (Gfw+Gss+Grs-Gmf) X (ixs_ic)- (Gel+Ge2+Ge3) X (is「ixs)]/ (in4_ixs)计算得到；
[0055]新的凝结水流量由公式Gcl = Gfw+Gss+Grs-Gmf-Gel-Ge2-Ge3-Ge4计算得到；
[0056]将以上计算得到的Gca与实际测量的凝结水流量G。进行比较，若差值大于lkg/h，假设新的给水流量Gfwl = Gfw+ (U。)，重复迭代以上的计算，直至Gca与6。差值小于Ikg/h，最后迭代计算的给水流量Gfwl作为最终给水流量， 并得到最终迭代计算的汽轮机一段抽汽量G6lz、二段抽汽量G62z,三段抽汽量G63z,四段抽汽量G64z ；
[0057](2-4)利用公式Gms = Gfw+Gbl+Gss计算主汽流量Gms ；
[0058](2-5 )根据公式 Gch = Gms-Gmg-Gzf-Gelz-Ge2z 计算冷再热蒸汽流量 Gch ；
[0059](2-6)根据公式Ga = Gch+Grs计算再热蒸汽流量GA。
[0060]所述步骤三的具体方法为:
[0061](3-1)测量#5低加进汽焓in5、#5低加疏水焓is5、#6低加进汽焓in6、#6低加疏水焓is6、#7低加进汽焓in7、#7低加疏水焓is7、#5低加进水焓i51、#5低加出水焓i52、#6低加进水焓i61、#6低加出水焓i62、#7低加进水焓i71、#7低加出水焓i72 ；
[0062](3-2)汽轮机#5低加进汽量Ge5、#6低加进汽量Ge6、#7低加进汽量Ge7由低压加热器热平衡计算得到；
[0063]#5 低加进汽量由公式 Ge5 = GcX (i52-151) / (in5-1s5)；
[0064]#6 低加进汽量由公式 Ge6 = [GcX (i62-161)-Ge5 (is5_is6) ]/ (in6_is6)计算得到；
[0065]#7 低加进汽量由公式 Ge7 = [GcX (i72-171)- (Ge5+Ge6) X (is6_is7)]/ (in7-1s7)计算得到；
[0066](3-3)汽轮机低压缸排汽流量由公式Grai = Grh-Ge3z-Ge4z-Ge5-Ge6-Ge7-Gdzf计算得到，低压缸排汽能量由公式
[0067]Qex = GmsXims^GrhXirh-GchXich-GelzXinl-Ge2zXin2-Ge3zXin3-Ge4zXin4-Ge5Xin5-Ge6X in6-Ge7X In7-Gzf X izf-GdzfX Idzf-PeX 3600/0.985 计算得到。
[0068]所述步骤四的具体步骤为:
[0069](4-1)直接空冷机组低压缸排汽焓即空冷凝汽器进汽焓由公式iex = Qex/Gex计算得到。
[0070]本发明的有益效果:
[0071]1，对于直接空冷汽轮机组，空冷凝汽器的性能考核试验与汽轮机组性能考核试验同步进行，利用汽轮机组的能量平衡和质量平衡计算得到低压缸的排汽流量和排汽焓，作为计算空冷凝汽器热负荷的基准，克服了利用空冷汽轮机组低压缸内蒸汽膨胀过程线线性不佳导致的空冷凝汽器进汽焓不精确的缺点。
[0072]2，对于直接空冷汽轮机组空冷凝汽器的性能试验，利用低0值喉部取压长颈喷嘴测量进入除氧器的凝结水流量，流量测量更加准确，克服了利用凝泵出口凝结水流量测量不准确而导致空冷凝汽器进汽流量不准确的缺点。
【专利附图】
【附图说明】
[0073]图1汽轮机组热力系统测点布置图。
【具体实施方式】:
[0074]下面结合附图对本发明进行详细说明:
[0075]图1为汽轮机组热力系统测点布置图。直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，包括以下步骤:
[0076]步骤一:测量进除氧器的凝结水流量，高、中压缸前后轴封漏汽流量，低压缸轴封进汽流量，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量，以及进入给水泵的密封水流量；
[0077]步骤二:根据高压加热器和除氧器的能量平衡和质量平衡，计算一至四段抽汽流量、给水流量、主蒸汽流量、高压缸排汽流量和再热蒸汽流量；
[0078]步骤三:根据低压加热器的热平衡和质量平衡，计算五至七段抽汽流量，根据汽轮机的能量平衡和质量平衡，计算汽轮机低压缸排汽能量和排汽流量。
[0079]步骤四:计算低压缸排汽焓即空冷凝汽器进汽焓，作为计算空冷凝汽器热负荷的基准。
[0080]所述步骤一的具体步骤为:
[0081] (1-1)测量进除氧器的凝结水压力P1，高、中压缸前后轴封漏汽压力P2，低压缸轴封进汽压力P3，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽压力P4,给水泵密封水进水压力P5 ;
[0082](1-2)测量进除氧器的凝结水密度P1，高、中压缸前后轴封漏汽密度P2，低压缸轴封进汽密度P 3，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽密度P 4，给水泵密封水进水密度P5;
[0083](1-3)由公式dt = d20X A dX (t-20)计算得到测量元件在工作温度下的开孔直径，单位为mm，式中:dt测量元件在工作温度下的开孔直径，Xd为测量元件的线性膨胀系数，入d为已知，d20为测量元件在设计温度20°C下的开孔直径，d2(l为已知，t为所测量元件在工作时的温度；
[0084]其中
[0085]除氧器凝结水流量节流装置的开孔直径:
[0086]dtl = d201 X A dl X (1^—20)
[0087]dtl除氧器凝结水流量节流装置的开孔直径，d2(ll除氧器凝结水流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，X dl除氧器凝结水流量节流装置线性膨胀系数，A除氧器凝结水流量节流装置工作温度；
[0088]高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的开孔直径:
[0089]dt2 = d202 X A d2X (t2_20)
[0090]dt2高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的开孔直径，d202高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，Xd2高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的线性膨胀系数，t2高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的工作温度；
[0091]低压缸轴封进汽流量节流装置的开孔直径:
[0092]dt3 = (I203 X 入 d3X (t3-20)
[0093]dt3低压缸轴封进汽流量节流装置的开孔直径，Cl203低压缸轴封进汽流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，Xd3低压缸轴封进汽流量节流装置线性膨胀系数，t3低压缸轴封进汽流量节流装置的工作温度；
[0094]高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置的开孔直径:
[0095]dt4 = d204 X 入 d4 X (t4-20)
[0096]dt4高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置的开孔直径，d204高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，\ d4高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置线性膨胀系数，t4高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置的工作温度；
[0097]给水泵密封水进水流量节流装置的开孔直径:
[0098]dt5 — d205 X 入 d5X (t5_20)[0099]dt5给水泵密封水进水流量节流装置的开孔直径，d205给水泵密封水进水流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，Xd5给水泵密封水进水流量节流装置线性膨胀系数，
给水泵密封水进水流量节流装置的工作温度；
[0100](1-4)利用G = 0.126446X a Xdt2X e X ( A PX P )1/2计算测量元件在工作时的流量，其中:G为测量元件在试验时的流量，a为测量元件的流量系数，为已知量；dt为测量元件在工作温度下的开孔直径_ ; △ P为测量元件试验时所测量的流量差压，kPa ; e为所测量介质的膨胀系数，为已知量，P测量元件所对应的密度。
[0101]利用公式计算进除氧器的凝结水流量G。:
[0102]Gc = 0.126446X a !Xdtl2X e:X ( AP1X P 1/2
[0103]利用公式计算高、中压缸前后轴封漏汽流量Gzf:
[0104]Gzf = 0.126446X a 2Xdt22X e 2X (AP2X P 2)1/2
[0105]利用公式计算低压缸轴封进汽流量Gdzf:
[0106]Gdzf = 0.126446X a 3Xdt32X e 3X (AP3X P 3)1/2
[0107]利用公式计算高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量Gmg:
[0108]Gmg = 0.126446X a 4Xdt42X e 4X (AP4X P 4)1/2
[0109]利用公式计算给水泵密封水进水流量Gmfl:
[0110]Gmfl = 0.126446X a 5Xdt52X e 5X (AP5X P 5)1/2
[0111]其中~a 5为所测流量节流装置的流量系数，为已知量；AP1~AP5为试验时节流装置所测量流量的差压，单位kPa;ei~e5为所测量介质的膨胀系数，为已知量，给水泵密封水回水流量Gmf2由容积法测量，即测量整个试验期间单位时间内的密封水回水的质量。
[0112](1-5)进入给水泵的密封水量Gmf由公式Gmf = Gmfl-Gmf2计算得到。
[0113]所述步骤二的具体方法为:
[0114](2-1)测量主蒸汽焓ims、再热蒸汽焓iA、最终给水焓ifw、冷再热蒸汽焓过热器减温水焓iss、再热器减温水焓irs、#l高加进汽焓inl、#l高加疏水焓isl、#2高加进汽焓in2、#2高加疏水焓is2、#3高加进汽焓in3、#3高加疏水焓is3、除氧器进汽焓in4、除氧器下水焓ixs、除氧器进口凝结水焓ie，#l高加进水焓in、#l高加出水焓i12、#2高加进水焓i21、#2高加出水焓i22、#3高加进水焓i31、#3高加出水焓i32、发电机输出功率Pe ；
[0115](2-2 )测量锅炉汽包水位变化的当前流量Gbl、过热器减温水流量Gss、再热器减温水流量；
[0116](2-3)根据测量的凝结水流量G。，设定给水流量Gfw = 1.2XG。，根据高压加热器和除氧器能量平衡和质量平衡，计算出#1高加进汽流量Gel、#2高加进汽流量Ge2、#3高加进汽流量G63及除氧器进汽流量G64,高加即高压加热器:
[0117]#1高加进汽流量由公式Gel = GfwX Ci32-1si) / (in3_iS3)计算得到；
[0118]#2 高加进汽流量由公式 Ge2 = [GfwX (i22-121) -Gel (is3_is2)]/ (in2-1s2)计算得到；
[0119]#3 高加进汽流量由公式 Ge3 = [GfwX Ci12-111)- (Gel+Ge2)X (is2-1sl)]/ (inl-1sl)计算得到；
[0120]除氧器进汽量由公式[0121]Ge4= [ (Gfw+Gss+Grs-Gmf) X (ixs_ic)- (Gel+Ge2+Ge3) X (is「ixs)]/ (in4_ixs)计算得到；
[0122]新的凝结水流量由公式Gca = Gfw+Gss+Grs-Gmf-Gel-Ge2-Ge3-Ge4计算得到；
[0123]将以上计算得到的Gca与实际测量的凝结水流量G。进行比较，若差值大于lkg/h，假设新的给水流量Gfwl = Gfw+ (U。)，重复迭代以上的计算，直至Gca与6。差值小于Ikg/h，最后迭代计算的给水流量Gfwl作为最终给水流量，并得到最终迭代计算的汽轮机一段抽汽量G6lz、二段抽汽量G62z,三段抽汽量G63z,四段抽汽量G64z ；
[0124](2-4 )利用公式Gms = Gfw+Gbl+Gss计算主汽流量Gms ；
[0125](2-5)根据公式 Gch = Gms-Gmg-Gzf-Gelz-Ge2z 计算冷再热蒸汽流量 Gch ；
[0126](2-6)根据公式Ga = Gch+Grs计算再热蒸汽流量GA。
[0127]所述步骤三的具体方法为:
[0128](3-1)测量#5低加进汽焓in5、#5低加疏水焓is5、#6低加进汽焓in6、#6低加疏水焓is6、#7低加进汽焓in7、#7低加疏水焓is7、#5低加进水焓i51、#5低加出水焓i52、#6低加进水焓i61、#6低加出水焓i62、#7低加进水焓i71、#7低加出水焓i72 ；
[0129](3-2)汽轮机#5低加进汽量Ge5、#6低加进汽量Ge6、#7低加进汽量Ge7由低压加热器热平衡计算得到；
[0130]#5 低加进汽量由公式 Ge5 = GcX Ci52-151)/ (in5-1s5);
[0131]#6 低加进汽量由公式 Ge6 = [GcX (i62-161)-Ge5 (is5_is6) ]/ (in6_is6)计算得到；
[0132]#7 低加进汽量由公式 Ge7 = [GcX (i72-171)- (Ge5+Ge6) X (is6_is7)]/ (in7_is7)计算得到；
[0133](3-3)汽轮机低压缸排汽流量由公式Grai = Grh-Ge3z-Ge4z-Ge5-Ge6-Ge7-Gdzf计算得到，低压缸排汽能量由公式
[0134]Qex = GmsXims^GrhXirh-GehXieh-GelzXinl-Ge2zXin2-Ge3zXin3-Ge4zXin4-Ge5Xin5-Ge6X in6-Ge7X In7-Gzf X izf-GdzfX Idzf-PeX 3600/0.985 计算得到。
[0135]所述步骤四的具体步骤为:
[0136](4-1)直接空冷机组低压缸排汽焓即空冷凝汽器进汽焓由公式iex = Qex/Gex计算得到。
[0137]某发电公司#3机组为超超临界参数直接空冷凝汽式发电机组，汽轮机为东方汽轮机厂设计制造的1000MW超超临界、中间再热、单轴、四缸四排汽直接空冷凝汽式汽轮机。汽轮机排汽采用直接空气冷却技术进行冷却，直接空冷系统管束由中电科技和哈尔滨空调股份有限公司联合生产，空冷散热器管型为钢基管、铝翅片单排管散热器。
[0138]空冷平台上总共安装有80组空冷凝汽器，分为10列冷却单元垂直A列布置，每列有8组空冷凝汽器，其中6组为顺流凝汽器，2组为逆流凝汽器。
[0139]汽轮机组投产后，按照ASME PTC6-2004《汽轮机性能试验规程》和国外VGB-Rl3 IMe导则、国内行业标准DL/T552-1995《火力发电厂空冷塔及空冷凝汽器试验方法》进行汽轮机组和空冷凝汽器的性能试验，试验测点的布置按照如图1所示。
[0140]试验测点及仪表:(1)电功率测量:发电机功率在发电机的出线端接校验合格的
0.02级WT3000功率变送器测量。(2)流量测量:凝结水流量采用标准的喉部取压长颈喷嘴及0.075级3051差压变送器测量，凝结水流量喷嘴装在#5低加出口和除氧器进口之间的水平管路上，且事先经过有资质的检测中心标定；过热器、再热器减温水流量用标准孔板测量；高、中压缸轴封漏汽流量利用标准孔板测量；低压缸轴封供汽流量用标准孔板测量。
(3)压力测量:所有压力测点用0.1级3051压力变送器测量。(4)温度测量:所有温度测点用工业一级E分度铠装热电偶测量。(5)空冷岛测点布置:空冷岛进风温度，在每一单元的轴流机进风口，布置进气温度测点；在每一冷却单元凝水管上和总凝水管上布置空冷凝汽器下水温度测点；空冷风速和风向:风速和风向用转杯风速仪进行测量，测点布置于厂房外30米处；风机电耗:80台轴流风机电耗在400V空冷风机控制室用手持式电流、电压卡表测量，计算时扣除从控制柜至电机端的线损。
[0141]所有数据采用施伦伯杰公司生产的MP分散式数据采集器，配用便携式电脑进行采集，采集周期为30秒。对采集得到的试验原始数据按工况相对稳定的一段连续记录时间进行算术平均值计算，压力测点进行标高和大气压力修正。试验中同一参数多重测点的测量值，取其算术平均值。
[0142]表1中列出超超临界1000MW汽轮机组空冷凝汽器性能试验原始数据，表2中列出机组三阀点工况下的试验计算结果。
[0143]表1超超临界1000MW机组空冷凝汽器试验原始数据 [0144]
【权利要求】
1.直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，包括以下步骤: 步骤一:测量进除氧器的凝结水流量，高、中压缸前后轴封漏汽流量，低压缸轴封进汽流量，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量，以及进入给水泵的密封水流量； 步骤二:根据高压加热器和除氧器的能量平衡和质量平衡，计算一至四段抽汽流量、给水流量、主蒸汽流量、高压缸排汽流量和再热蒸汽流量； 步骤三:根据低压加热器的热平衡和质量平衡，计算五至七段抽汽流量，根据汽轮机的能量平衡和质量平衡，计算汽轮机低压缸排汽能量和排汽流量； 步骤四:计算低压缸排汽焓即空冷凝汽器进汽焓，作为计算空冷凝汽器热负荷的基准。
2.如权利要求1所述的直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，所述步骤一的测量包括: (1-1)测量进除氧器的凝结水压力P1，高、中压缸前后轴封漏汽压力P2，低压缸轴封进汽压力P3，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽压力P4,给水泵密封水进水压力P5 ; (1-2)测量进除氧器的凝结水密度P1，高、中压缸前后轴封漏汽密度P2，低压缸轴封进汽密度P 3，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽密度P 4，给水泵密封水进水密度P5。
3.如权利要求2所述的直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，所述步骤一中测量流量时还需要由公式dt = d20X A dX (t-20)计算得到测量元件在工作温度下的开孔直径，单位为_，式中:dt测量元件在工作温度下的开孔直径，XdS测量元件的线性膨胀系数，A d为已知，d20为测量元件在设计温度20°C下的开孔直径，d2(l为已知，t为所测量元件在工作时的温度。
4.如权利要求3所述的直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，所述测量元件在工作温度下的开孔直径具体包括: a，除氧器凝结水流量节流装置的开孔直径:
dti = d201X 入 dlX (t「20) dtl除氧器凝结水流量节流装置的开孔直径，d2(ll除氧器凝结水流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，gama dl除氧器凝结水流量节流装置线性膨胀系数，除氧器凝结水流量节流装置工作温度； b，高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的开孔直径: dt2 = d202 X 入 d2X (t2-20) dt2高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的开孔直径，d202高、中压缸前后轴封漏汽流量节 流装置在设计温度20°C下的开孔直径，\ d2高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的线性膨胀系数，t2高、中压缸前后轴封漏汽流量节流装置的工作温度； C，低压缸轴封进汽流量节流装置的开孔直径: dt3 = d203 X A d3X (t3-20) dt3低压缸轴封进汽流量节流装置的开孔直径，Cl203低压缸轴封进汽流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，Xd3低压缸轴封进汽流量节流装置线性膨胀系数，〖3低压缸轴封进汽流量节流装置的工作温度； d，高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置的开孔直径: dt4 = d204 X A d4X (t4-20)dt4高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置的开孔直径，d204高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，Xd4高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置线性膨胀系数，t4高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量节流装置的工作温度；e，给水泵密封水进水流量节流装置的开孔直径:dt5 = Ci205 X X d5X (t5-20) dt5给水泵密封水进水流量节流装置的开孔直径，d205给水泵密封水进水流量节流装置在设计温度20°C下的开孔直径，Xd5给水泵密封水进水流量节流装置线性膨胀系数，〖5给水泵密封水进水流量节流装置的工作温度。
5.如权利要求4所述的直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，所述步骤一中流量利用G = 0.126446X a Xdt2X e X ( A PX P )1/2计算，其中:G为测量元件在试验时的流量，a为测量元件的流量系数，为已知量；dt为测量元件在工作温度下的开孔直径mm; AP为测量元件试验时所测量的流量差压，kPa; e为所测量介质的膨胀系数，为已知量，P测量元件所对应的密度。
6.如权利要求5所述的直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，所述测量元件在试验时的流量具体计算包括: 利用公式计算进除氧器的凝结水流量G。:
Gc = 0.126446X a !Xdtl2X e:X (AP1X P 1/2
利用公式计算高、中压缸前后轴封漏汽流量Gzf:
Gzf = 0.126446X a 2Xdt22X e 2X (AP2X P 2)1/2
利用公式计算低压缸轴封进汽流量Gdzf:
Gdzf = 0.126446X a 3`Xdt32X e 3X (AP3X P 3)1/2
利用公式计算高、中压缸进汽阀门门杆漏汽流量Gmg:
Gmg = 0.126446X Q4Xdt42X e 4X (AP4X P 4)1/2
利用公式计算给水泵密封水进水流量Gmfl:
Gfflfl = 0.126446X a5Xdt52X E5X(AP5Xp5)172 其中:Ci1~Ci5为所测流量节流装置的流量系数，为已知量；AP1~AP5为试验时节流装置所测量流量的差压，单位kPa ; e i~e5为所测量介质的膨胀系数，为已知量，给水泵密封水回水流量Gmf2由容积法测量，即测量整个试验期间单位时间内的密封水回水的质量; (1-5)进入给水泵的密封水量Gmf由公式Gmf = Gmfl-Gmf2计算得到。
7.如权利要求1所述的直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，所述步骤二中需要测量的量包括: (2-1)测量主蒸汽焓ims、再热蒸汽焓、最终给水焓ifw、冷再热蒸汽焓过热器减温水焓iss、再热器减温水焓i?、#1高加进汽焓inl、#1高加疏水焓isl、#2高加进汽焓U、#2高加疏水焓is2、#3高加进汽焓in3、#3高加疏水焓is3、除氧器进汽焓in4、除氧器下水焓ixs、除氧器进口凝结水焓i。，#1高加进水焓in、#1高加出水焓i12、#2高加进水焓i21、#2高加出水焓i22、#3高加进水焓i31、#3高加出水焓i32、发电机输出功率Pe ； (2-2)测量锅炉汽包水位变化的当前流量Gbl、过热器减温水流量Gss、再热器减温水流量 Grs。
8.如权利要求7所述的直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，所述步骤二还包括: (2-3)根据测量的凝结水流量G。，设定给水流量Gfw= 1.2XG。，根据高压加热器和除氧器能量平衡和质量平衡，计算出#1高加进汽流量Gel、#2高加进汽流量Ge2、#3高加进汽流量G63及除氧器进汽流量G64,高加即高压加热器: #1高加进汽流量由公式Gel = GfwX (i32-131) / (in3-1s3)计算得到； #2 高加进汽流量由公式 Ge2 = [GfwX (i22-121) -Gel (is3-1s2) I/ (in2_iS2)计算得到；#3 高加进汽流量由公式 Ge3 = [GfwX (i12-1n) - (Gel+Ge2) X (is2-1sl) ]/ (in「isl)计算得到； 除氧器进汽量由公式
Ge4 = [ (Gfw+Gss+Grs-Gmf) X (ixs-1c)- (Gel+Ge2+Ge3) X (isl_ixs)]/ (in4_ixs)计算得到；
新的凝结水流量由公式Gel = GfJGss^Grs-Gmf-Gel-Gej2-Gej3-Gej4计算得到； 将以上计算得到的Gca与实际测量的凝结水流量G。进行比较，若差值大于lkg/h，假设新的给水流量Gfwl = Gfw+ (h-G。)，重复迭代以上的计算，直至Gca与6。差值小于lkg/h，最后迭代计算的给水流量Gfwl作为最终给水流量，并得到最终迭代计算的汽轮机一段抽汽量G6Iz、二段抽汽量G62z,三段抽汽量G63z,四段抽汽量G64z ； (2-4)利用公式Gms = Gfw+Gbl+Gss计算主汽流量Gms ； (2-5)根据公式Gdl = Gms-Gmg-Gzf-Gelz-Ge2z计算冷再热蒸汽流量Gdl ； (2-6)根据公式Gril = Gch+Grs计算再热蒸汽流量Ga。
9.如权利要求1所述的直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，所述步骤三的具体方法为: (3-1)测量#5低加进汽焓in5、#5低加疏水焓is5、#6低加进汽焓in6、#6低加疏水焓is6、#7低加进汽焓in7、#7低加疏水焓is7、#5低加进水焓i51、#5低加出水焓i52、#6低加进水焓i61、#6低加出水焓i62、#7低加进水焓i71、#7低加出水焓i72 ； (3-2)汽轮机#5低加进汽量Ge5、#6低加进汽量Ge6、#7低加进汽量Ge7由低压加热器热平衡计算得到； #5 低加进汽量由公式 Ge5 = GcX (i52-151)/ (in5-1s5)； #6 低加进汽量由公式 Ge6 = [GcX (i62-161)-Ge5 (is5-1s6) ]/ (in6_is6)计算得到； #7 低加进汽量由公式 Ge7 = [GcX (i72-171)- (Ge5+Ge6) X (is6-1s7)]/ (in7_is7)计算得到； (3-3)汽轮机低压缸排汽流量由公式Grai = Grh-Ge3z-Ge4z-Ge5-Ge6-Ge7-Gdzf计算得到，低压缸排汽能量由公式
Qex = GmSX ims+GrhX irh_GchX ich_Gelz X inl_Ge2Z X in2_Ge3z X in3_Ge4Z X in4_Ge5 X in5_Ge6 X in6-Ge7Xin7-GzfX izf-GdzfX idzf-pe X 3600/0.985 计算得到。
10.如权利要求1所述的直接空冷机组空冷凝汽器进汽焓的计算方法，其特征是，所述步骤四的具体步骤为: (4-1)直接空冷机组低压缸排汽焓即空冷凝汽器进汽焓由公式iex = QraZGrai计算得到。
【文档编号】G01M99/00GK103487272SQ201310443244
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】王学栋, 郑威 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司电力科学研究院