环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法及装置的制造方法_2

文档序号:9432907阅读:来源:国知局
中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0063] 图1为本发明实施例环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法流程图;
[0064] 图2为本发明实施例环境温度对背压的影响曲线示意图;
[0065] 图3为本发明实施例基于环境温度对背压的影响得到汽轮机背压的方法流程图;
[0066] 图4为典型的机组背压修正曲线示意图;
[0067] 图5为本发明实施例环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算装置的结构 框图;
[0068] 图6为本发明实施例的背压生成单元503的结构框图。
【具体实施方式】
[0069] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0070] 本发明实施例提供了一种环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法,如 图1所示,该计算方法包括如下步骤:
[0071] SlOl :在设定环境温度T下,获取空气预热器入口风温和空气预热器入口烟气温 度,并根据所述空气预热器入口风温和空气预热器入口烟气温度计算锅炉排烟温度巧::;:
[0072] S103 :根据所述锅炉排烟温度忠计算锅炉排烟热损失的变化量Δ q2;
[0073] S103 :基于环境温度对背压的影响得到汽轮机背压;
[0074] S104 :根据所述汽轮机背压查找汽轮机背压修正曲线,获得所述汽轮机背压下的 实际热耗Hr与设计热耗Hrtha的差值Δ Hr;
[0075] S105 :根据锅炉排烟热损失的变化量Δ q2及所述差值Δ化计算环境温度对机组煤 耗的影响总量A b。
[0076] 由图1所示的流程可知,环境温度变化时需要同时考虑环境温度变化对锅炉效率 和汽轮机效率的影响。本发明首先计算锅炉排烟热损失的变化量及汽轮机热耗差值,然后 根据锅炉排烟热损失的变化量及汽轮机热耗差值计算环境温度对机组煤耗的影响总量,通 过该方法,可以定量的计算环境温度变化对燃煤发电机组煤耗的影响。
[0077] 环境温度变化对锅炉效率的影响主要体现为其对锅炉排烟热损失的影响。要计算 环境温度变化对排烟热损失的影响,首先需要根据空气预热器入口空气温度和空气预热器 入口烟气温度,来计算环境温度T时的锅炉排烟温度化具体计算公式如下:
[0079] 将空气预热器入口空气温度和空气预热器入口烟气温度等参数带入上述公式 (1),就可以计算出锅炉排烟温度€。
[0080] 公式(1)中,θΕη为空气预热器入口烟气温度,Θ 空气预热器出口烟气温度, tEn空气预热器入口空气温度。
[0081] 本发明实施了中,假设环境温度T为25°C,公式(1)将转化为如下公式:
[0083] 利用T时的锅炉排烟温度<.,可以计算出锅炉排烟热损失的变化量Δ q2,具体地, 将锅炉排烟温度疼;带入下述公式,计算所述锅炉排烟热损失的变化量A q2:
[0085] 公式(3)中,(12为设定环境温度T下的锅炉排烟热损失设计值。
[0086] 汽轮机分为湿冷机组和空冷机组,步骤S103中,基于环境温度对背压的影响得到 汽轮机背压的方法,湿冷机组和空冷机组有所不同,需要分别计算。
[0087] 对于空冷机组,步骤S103可以直接根据环境温度对背压的影响曲线,获得当前环 境温度下的汽轮机背压,环境温度对背压的影响曲线如图2所示。
[0088] 对于湿冷机组,也应基于环境温度对背压的影响曲线。该曲线需要根据厂家设计 参数为基础,进行相关数据处理得到。如图3所示,步骤S103具体实施时,包括如下步骤:
[0089] S301 :根据负荷工况下的设计数据计算凝汽器出口温差。
[0090] 具体地,需要根据设定背压值查找水蒸汽压力特性表,获得所述设定背压值下的 排汽温度及凝汽器进水温度;然后根据所述排汽温度及凝汽器进水温度计算所述凝汽器出 口温差。
[0091] 举例说明,如某机组设计背压为5. 88kPa,查询水蒸汽压力特性表可知该背压下的 排汽温度为31. 8°C,设计条件下凝汽器进水温度为24°C,那么凝汽器出口温差为7. 8°C。该 温差是保证凝汽器传热效果的必需温差,可以随循环水流量的大小发生改变,但是在凝汽 器受热面不变的条件下,大辐度减少该温差会付出更高代价,因此计算中认为凝汽器出口 温差为设计值,保持不变。
[0092] S302 :根据循环水入口温度及所述温差计算实际排气温度。实际排气温度为实际 循环水温与凝汽器出口温差之和。
[0093] S303 :根据所述实际排气温度查找水蒸汽压力特性表,得到所述实际排气温度对 应的汽轮机背压。
[0094] 对于S104,每台机组都需要自己的背压修正曲线,典型的机组背压修正曲线如下 图4所示。
[0095] S105中,需要根据下述公式计算环境温度对机组煤耗的影响总量Ab。
[0097] 具体地,需要将锅炉排烟热损失的变化量Δ q2及差值Δ H >^带入公式(4),计算环 境温度对机组煤耗的影响总量A b。
[0098] 公式(4)中,bst为机组设计煤耗,g/kWh ; ri B为设计环境温度下的锅炉效率,% ; Hrd为设计环境温度下的汽轮机热耗,kJ/kWh。
[0099] 利用本发明,可以定量计算环境温度变化对燃煤发电机组煤耗的影响,准确计算 外部条件偏差,进而研究发电机组最终能达到的能效水平。
[0100] 基于与图1所示的环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法相同的发 明构思,本申请实施例还提供了一种环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算装置, 如下面实施例所述。由于该环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算装置解决问题的 原理与环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法相似,因此该环境温度变化对燃 煤发电机组煤耗影响的计算装置的实施可以参见环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响 的计算方法的实施,重复之处不再赘述。
[0101] 如图5所示,本发明实施例一种环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算 装置,该环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算装置包括:锅炉排烟温度计算单元 501,变化量计算单元502,背压生成单元503,热耗差值生成单元504及煤耗影响计算单元 505〇
[0102] 锅炉排烟温度计算单元501用于在设定环境温度T下,获取空气预热器入口风温 和空气预热器入口烟气温度,并根据所述空气预热器入口风温和空气预热器入口烟气温度 计算锅炉排烟温度巧;。
[0103] 变化量计算单元502用于根据所述锅炉排烟温度乾:计算锅炉排烟热损失的变化 量 Δ q2。
[0104] 背压生成单元503用于基于环境温度对背压的影响得到汽轮机背压。
[0105] 热耗差值生成单元504用于根据所述汽轮机背压查找汽轮机背压修正曲线,获得 所述汽轮机背压下的实际热耗Hr与设计热耗H RTHA的差值Δ H R。
[0106] 煤耗影响计算单元505用于根据锅炉排烟热损失的变化量Δ q2及所述差值Δ H R 计算环境温度对机组煤耗的影响总量A b。
[0107] 一实施例中,锅炉排烟温度计算单元501具体用于:将所述空气预热器入口空气 温度和空气预热器入口烟气温度带入下述公式,计算所述锅炉排烟温度巧,:
[0109] 其中,θΕη为空气预热器入口烟气温度,Θ &为空气预热器出口烟气温度,tEn空气 预热器入口空气温度。
[0110] 一实施例中,变化量计算单元502具体用于:将所述锅炉排烟温度€带入下述公 式,计算所述锅炉排烟热损失的变化量Aq2:
[0112] 其中,q2为所述设定环境温度T下的锅炉排烟热损失设计值。
[0113] 一实施例中,当汽轮机为空冷机组时,背压生成单元503用于根据环境温度对背 压的影响曲线,获得当前环境温度下的汽轮机背压。
[0114] 一实施例中,如图6所示,当所述汽轮机为湿冷机组时,背压生成单元503包括:温 差计算模块601,排气温度计算模块602及背压生成模块603。
[0115] 温差计算模块601用于根据负荷工况下的设计数据计算凝汽器出口温差;
[0116] 排气温度计算模块602用于根据循环水入口温度及所述温差计算实际排气温度;
[0117] 背压生成模块603用于根据所述实际排气温度查找水蒸汽压力特性表,得到所述 实际排气温度对应的汽轮机背压。
[0118] 一实施例中,温差计算模块601具体用于:根据设定背压值查找水蒸汽压力特性 表,获得所述设定背压值下的排汽温度及凝汽器进水温度;根据所述排汽温度及凝汽器进 水温度计算所述凝汽器出口温差。
[0119] 一实施例中,煤耗影响计算单元503具体用于:将所述根据锅炉排烟热损失的变 化量Aq2及所述差值AHr带入下述公式
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