非再热机组有电动泵时回热作功比与回热增益率测定方法
【专利摘要】本发明公开了一种非再热机组有电动泵时回热作功比与回热增益率测定方法，非再热机组的汽轮机由一个汽缸组成，其三级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，第三级加热器为表面式加热器，其疏水排向凝汽器热井，所述非再热机组有电动泵时回热作功比与回热增益率的测定步骤如下：获取非再热机组有电动泵时的等效回热汽流作功、等效凝汽流作功及非再热无回热循环的无量纲热耗率；确定非再热机组有电动泵时的回热作功比及回热增益率。本发明测定方法能够实现非再热机组有电动泵时回热作功比及回热增益率的高精度、低成本软测量。
【专利说明】非再热机组有电动泵时回热作功比与回热増益率测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种针对非再热机组有电动泵时回热作功比及回热增益率的测定方 法，可以实现非再热机组有电动泵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非再热机组的重要组成部分，回热效果是影响非再热 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] 在高参数大容量非再热式汽轮机的热力系统中，通常采用电动泵（即使用独立的 电动机驱动给水泵）。非再热机组有电动泵时，需要考虑以下影响：一是电动泵靠厂用电驱 动产生额外功耗，二是与电动机的传动效率（给水泵焓升与电动机作功的比值）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计算方法中，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。但对于非再热机组有电动泵 时，电动机驱动给水泵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非再热机组有电动泵时回热作功比与回热增益率的 测定方法，能够实现非再热机组有电动泵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] 一种非再热机组有电动泵时回热作功比与回热增益率测定方法，所述非再热机组 的汽轮机由一个气缸组成，其三级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，电动泵靠厂用电驱动带动给水泵，其特征在于：所述非再热机组有电动泵时回热作功比 与回热增益率的测定步骤如下：
[0008] 步骤1 :获取非再热机组有电动泵时的等效回热汽流作功Mf、等效凝汽流作功 及非再热无回热循环的无量纲热耗率hrkk，
[0009] 步骤2 :确定非再热机组有电动泵时的回热作功比I及回热增益率δ n
【权利要求】
1. 一种非再热机组有电动泵时回热作功比与回热增益率测定方法，所述非再热机组 的汽轮机由一个气缸组成，其三级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，电动泵靠厂用电驱动带动给水泵，其特征在于：所述非再热机组有电动泵时回热作功比 与回热增益率的测定步骤如下： 步骤1 :获取非再热机组有电动泵时的等效回热汽流作功、等效凝汽流作功次^及 非再热无回热循环的无量纲热耗率HRKK， 步骤2:确定非再热机组有电动泵时的回热作功比\及回热增益率δn
2. 根据权利要求1所述的非再热机组有电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>^、等效凝汽流作功wf的获取方法如下： 步骤1 :热力系统汽水参数的计算 步骤1. 1 :取用热耗保证工况下，汽轮机相对内效率第j级加热器的抽汽管道压损 率sPj(j= 1，2,3)、给水泵效率nEP以及电动机的传动效率nEPm; 步骤l. 2 :获取如下数据：非再热机组主蒸汽温度tQ、主蒸汽压力pQ以及凝汽器压力Plre;弟二级抽汽温度tl和抽汽压力P1;弟一级加热器疏水温度tdl、出口水温度twl和出口水 压力Pwl;第二级抽汽温度t2和抽汽压力P2;第二级加热器出口水温度tw2和出口水压力Pw2; 第三级抽汽温度t3和抽汽压力P3;第三级加热器疏水温度td3、出口水温度tw3和出口水压 力Pw3;给水泵进口压力Pin和给水泵出口压力PQUt; 步骤1. 3 :由非再热机组主蒸汽温度h和主蒸汽压力P^，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b和主蒸汽熵值 sQ，得到低压缸等熵排汽熵Sc*=s低压缸排汽压力p。与凝汽器压力pw。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;由取用的汽轮机相对内效率ηΗ，计算得实际排 汽焓hfhn·Qltl-O油凝汽器压力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pi，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pi以及取用的第 一级抽汽管道压损率δP1，计算第一级加热器疏水压力pdl =pi· (1-δP1)，由第一级加热 器疏水温度tdl和疏水压力ρdl，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hdl;由第一级加热器出口水温度twl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hwl; 由第二级抽汽温度t2和抽汽压力ρ2，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tw2 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hw2。 由第三级抽汽温度t3和抽汽压力p3，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p3以及取用 的第三级抽汽管道压损率δP3，计算第三级加热器疏水压力Pd3=p3· (1-δp3)，由第三级 加热器疏水温度td3和疏水压力ρd3，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hd3;由第三级加热器出口水温度 tw3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hw3; 步骤2 :计算各级加热器抽汽份额a= 1，2, 3)，凝汽流份额ac 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， 叫=:丨广 (1) fh-Kn 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，
(2) 根据第三级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第三级加热器的抽汽份额，
(3) 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nEP，计算得给水泵焓升，
(4) 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 (5) 步骤3 :计算回热汽流作功κ、凝汽流作功w。 回热汽流作功为， Wr=aj· (ho-h^+ α 2 · (h〇-h2)+a3·(h〇-h3) (6) 凝汽流作功为， Wc=ac · (h〇-hc) (7) 步骤4 :计算折算凝汽流作功量Aw。 由电动机与给水泵间的能量关系可得，电动机的机械效率产生的附加冷源损失，
(8) 由（4) (8)计算可得折算凝汽份额△a。，
C9) 由（9)计算可得折算凝汽流作功量， Awc= Δα c · (h〇-hc) (10) 步骤5 :计算回热作功比& 等效回热汽流作功为， η;'=Wr- Awl (11) 等效凝汽流作功为， wf=wf+Awc (12)
3.根据权利要求1所述的非再热机组有电动泵时回热作功比与回热增益率测定方法， 其特征在于，所述无量纲热耗率的获取方法如下： 步骤I6 :非再热无回热循环的无量纲热耗率HRffi:
其中，Iitl为主蒸汽焓值，hw。为凝结水焓值，h。为实际排汽焓值。
【文档编号】G06F19/00GK104462841SQ201410800543
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】王培红, 江承潮, 郝勇生, 赵佳骏, 孙文 申请人:东南大学