汽轮机在线性能计算中排汽焓的确定_任浩仁

　第18卷　第6期　1998年12月

动　力　工　程

POWERENGINEERING

　Vol.18No.6　Dec.1998 1 　

汽轮机技术

汽轮机在线性能计算中排汽焓的确定

任浩仁　盛德仁　卢学锋　陈坚红　徐　东

(杭州　浙江大学)

摘　　要

　　根据机组在线性能计算的要求,针对汽轮机低压缸运行的特点,运用最小二乘法和矩阵原理对汽轮机排汽焓的确定进行了探讨,实现了电厂监测系统中汽轮机排汽焓的在线计算,为汽轮机内效率的计算提供了依据。图4参4

主题词:　汽轮机　在线　排汽焓　确定

1　汽轮机排汽焓计算的特点

目前,在大型火电机组在线性能计算中,低压缸的效率计算一直都很麻烦,其原因是尚不具备在线测量湿蒸汽湿度的手段。当最末几级抽汽处于湿蒸汽区时,其压力和温度不再是独立参数。因此,在实时热平衡计算中,其焓值不能由蒸汽图表查得,从而低压缸效率的计算不能采用常规算法。为了避免这一问题,德国西门子公司在对某厂300MW机组在线性能计算中要用了近似算法,只计算到最后一个过热抽汽点为止。这样做不能正确反映低压缸的运行状况,且在工况变动较大、汽轮机低压缸湿蒸汽区扩大时,计算精度就更难保证,这对大型火电厂的自身管理和考核都是相当不利的。

另外,机组在线性能计算要求具有很高的实时性,这就要求整个计算周期要小于数据采集的周期,以避免出现计算的滞后。而低压缸排汽焓的在线计算一般需要多次迭代,这就需要在不延长数据采集周期的前提下,尽量减少迭代次数。

2　排汽焓在线计算的原理

计算汽轮机末级排汽焓,ASMEPTC6A-1982中推荐2种方法。一种是根据汽轮机总的输入、输出热量的平衡,通过计算汽轮机功率确定排汽焓,即利用热平衡方程,物质平衡方程和汽轮机的功率方程这3个基本方程式,对回热机组的热力系统进行计算。该方法需首先假定1个排汽焓为初值,然后得出相应湿抽汽点焓值进行迭代计算。

ASMEPTC6A-1982推荐的另一种方法是根据已知的再热段入口蒸汽状态点和抽汽状态点作出做功膨胀线,然后将此曲线平滑外推到湿蒸汽区,得出处于湿蒸汽区的抽汽及排汽焓。这种方法很简单,程序实现也没什么困难,但由于曲线拟合点数目较少,精度较差。德国DIN1943,1975.2推荐采用后一种方法,而国家标准GB8117-87采用前一种方法。

我们在总结计算经验后,对以上2种方法取长补短,即借助常规计算法的基本原理,在加热单元的基础上,以反应热平衡方程式的拓扑矩阵为基本工具,并与膨胀线外推法