專利名稱：：一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及熱力設(shè)備優(yōu)化運(yùn)行領(lǐng)域，是一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
：隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)容量逐漸擴(kuò)大，電負(fù)荷峰谷差也隨之增大，已達(dá)到最高負(fù)荷的30%50%。一般電網(wǎng)中水電比重較小且多為徑流式，并以灌溉、工業(yè)及生活用水為主，不宜棄水調(diào)峰；另外，電網(wǎng)內(nèi)中小容量火電機(jī)組所承擔(dān)的容量開始減少，即使全部調(diào)峰仍不能滿足峰谷差的容量要求;此外，大容量核電站動(dòng)力單元機(jī)組，由于其經(jīng)濟(jì)和技術(shù)特性的原因，核電站動(dòng)力單元必須帶基本負(fù)荷。這樣就要求原本帶基本負(fù)荷的高參數(shù)大容量火電機(jī)組參加調(diào)峰運(yùn)行。目前，我國(guó)有部分汽輪機(jī)，尤其是部分國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)制造廠家根據(jù)國(guó)外公司提供的技術(shù)制造的汽輪機(jī)，由于對(duì)電網(wǎng)峰谷差估計(jì)不足，不少大機(jī)組是按照承擔(dān)基本負(fù)荷設(shè)計(jì)的，汽輪機(jī)的配汽方式為節(jié)流配汽方式。近幾年來，隨著火電機(jī)組參與調(diào)峰，機(jī)組經(jīng)常處于部分負(fù)荷下運(yùn)行，致使在原設(shè)計(jì)的節(jié)流配汽方式運(yùn)行下產(chǎn)生很大的節(jié)流損失，造成汽輪機(jī)長(zhǎng)期低效率運(yùn)行，浪費(fèi)了大量的有效熱能，使發(fā)電成本增加。為了提高汽輪機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，必須將現(xiàn)有的節(jié)流配汽方式改造為噴嘴配汽。這樣，就需要改變汽輪機(jī)現(xiàn)有的配汽方式，機(jī)組進(jìn)行閥門管理環(huán)節(jié)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)配汽方式的優(yōu)化。在順序閥控制方式下，為了保證調(diào)節(jié)汽門組的升程-流量特性線近似一條連續(xù)平滑的直線，在各調(diào)節(jié)汽門開啟或關(guān)閉時(shí)有一定的重疊度。重疊度過大，造成調(diào)節(jié)汽門的節(jié)流損失過大，汽輪機(jī)的熱經(jīng)濟(jì)性降低；反之，重疊度過小，調(diào)節(jié)汽門的升程-流量特性近線會(huì)成為曲線，從而不利于汽輪機(jī)對(duì)電功率的控制?，F(xiàn)有的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門之間重疊度的選擇方法均是通過對(duì)汽輪機(jī)配汽系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)得到的。由于受汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行條件的限制，試驗(yàn)方法不便于對(duì)多個(gè)配汽方案進(jìn)行優(yōu)化選擇，導(dǎo)致汽輪機(jī)實(shí)際配汽方式不能達(dá)到最佳狀態(tài)。因此，本發(fā)明對(duì)于機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行和火力發(fā)電廠的節(jié)能，具有重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的構(gòu)思的基礎(chǔ)(1)理論和實(shí)踐均證明，在噴嘴調(diào)節(jié)方式下運(yùn)行的汽輪機(jī)，當(dāng)各調(diào)節(jié)汽門之間的重疊度過大時(shí)，造成汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門的節(jié)流損失增大，汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)性降低；反之，重疊度過小，則造成汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門組升程與流量之間的關(guān)系為非線性曲線，不利于汽輪機(jī)負(fù)荷控制，因此，汽輪機(jī)各調(diào)節(jié)汽門之間的重疊度存在著最佳值，汽輪機(jī)配汽方式的優(yōu)化，就是為了得到各調(diào)節(jié)汽門之間重疊度的最佳值。(2)中國(guó)電力出版社出版的.《電廠汽輪機(jī)原理及系統(tǒng)》教科書(2006年9月第二版第三章第四節(jié))中，公開的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算方法均不考慮調(diào)節(jié)汽門之間重疊度，而實(shí)際上，汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，各調(diào)節(jié)汽門之間均存在著一定的重疊度，由于現(xiàn)有的變工況計(jì)算方法均沒有考慮重疊度，不能采用理論計(jì)算方法對(duì)汽輪機(jī)配汽方式進(jìn)行優(yōu)化，只能采用試驗(yàn)方法，不能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)配汽方式的優(yōu)化。(3)當(dāng)考慮到重疊度的影響后，汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化的關(guān)鍵問題是如何確定兩個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門間的流量分配。從機(jī)械的角度看，確定調(diào)節(jié)汽門的重疊度是調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中預(yù)選凸輪轉(zhuǎn)角位置的必不可少的手段，從數(shù)學(xué)的角度來看，建立重疊度的數(shù)學(xué)模型，實(shí)際上屬于對(duì)流過調(diào)節(jié)汽門的總蒸汽流量進(jìn)行非線性分配，將總的蒸汽流量分配到每個(gè)調(diào)節(jié)汽門的問題，根據(jù)以上數(shù)學(xué)思想建立數(shù)學(xué)模型。本發(fā)明的目的是提供一種汽輪機(jī)在噴嘴調(diào)節(jié)方式下，使調(diào)節(jié)汽門之間為最佳重疊度，以實(shí)現(xiàn)最佳配汽的汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法，其特征是，它包括以下步驟(a)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)特性曲線的計(jì)算根據(jù)調(diào)節(jié)級(jí)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)特性曲線的計(jì)算，得到調(diào)節(jié)級(jí)在各前后壓力比下對(duì)應(yīng)的壓力比系數(shù)以及各速度比下的輪周效率，通過多項(xiàng)式擬合，得到調(diào)節(jié)級(jí)前后壓力比與壓力比系數(shù)、速度比與輪周效率之間的函數(shù)關(guān)系式；(b)通過各調(diào)節(jié)汽門蒸汽流量的計(jì)算測(cè)量實(shí)際運(yùn)行汽輪機(jī)在原配汽方式下的各調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽溫度和壓力、調(diào)節(jié)汽門后的蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級(jí)后的蒸汽溫度和壓力，結(jié)合各調(diào)節(jié)汽門所控制噴嘴組噴嘴數(shù)量、噴嘴喉部截面積，計(jì)算通過各噴嘴組的蒸汽流量，該蒸汽流量既是通過各對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量；(C)各調(diào)節(jié)汽門開啟面積的計(jì)算結(jié)合各調(diào)節(jié)汽門前后的蒸汽壓力比值、調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽壓力和溫度、通過調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量，計(jì)算得到各調(diào)節(jié)汽門的開啟面積，各調(diào)節(jié)汽門的升程由儀表直接讀出；(d)各調(diào)節(jié)汽門的特性曲線的確定分別選取100%、90%、80%、70%和60%額定負(fù)荷下的運(yùn)行工況，重復(fù)進(jìn)行步驟(b)和(c)，得到各調(diào)節(jié)汽門的系列開啟面積和升程數(shù)值；利用多項(xiàng)式擬合方法，得到各調(diào)節(jié)汽門升程與開啟面積之間的函數(shù)關(guān)系式，并由此得到汽輪機(jī)各調(diào)節(jié)汽門的特性曲線；(e)給定重疊度下汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算選定兩調(diào)節(jié)汽門之間的重疊度值為0.05，給定兩個(gè)調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽溫度和壓力以及各自的開度，計(jì)算得到各調(diào)節(jié)汽門后的蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級(jí)后的蒸汽壓力以及各調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量，根據(jù)各組噴嘴的蒸汽流量，計(jì)算出調(diào)節(jié)級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率，并給出調(diào)節(jié)汽門組的升程和流量之間的關(guān)系；(f)汽輪機(jī)配汽方式的優(yōu)化重疊度的取值范圍分別在0.050.95之間，分別選擇調(diào)節(jié)汽門之間不同的重疊度，重復(fù)(e)步驟，依據(jù)相對(duì)內(nèi)效率最高、調(diào)節(jié)汽門組的升程和流量之間的關(guān)系曲線為直線的原則，得到汽輪機(jī)各調(diào)節(jié)汽門之間的最佳重疊度，從而得到汽輪機(jī)的最佳配汽方式。本發(fā)明的一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法是利用對(duì)流過調(diào)節(jié)汽門的總蒸汽流量進(jìn)行非線性分配的數(shù)學(xué)思想，建立重疊度的數(shù)學(xué)模型，最終使考慮重疊度的調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算方法得以實(shí)現(xiàn)，該方法科學(xué)合理，計(jì)算精確可靠，汽輪機(jī)在噴嘴調(diào)節(jié)方式下，能夠使調(diào)節(jié)汽門之間為最佳重疊度，實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)的最佳配汽方式。圖1為一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法的方框圖。圖2為調(diào)節(jié)級(jí)^//^-的回歸曲線。圖3為調(diào)節(jié)級(jí)P^P卜〃的回歸曲線。圖4為調(diào)節(jié)級(jí)、iu曲線。圖5為l號(hào)調(diào)節(jié)汽門的特性曲線。圖6為2號(hào)調(diào)節(jié)汽門的特性曲線。圖7為3號(hào)調(diào)節(jié)汽門的特性曲線。圖8為重疊度過小調(diào)節(jié)級(jí)流量曲線(4=0.45)。圖9為重疊度過大調(diào)節(jié)級(jí)流量曲線(4=0.92)。圖IO為合理重疊度調(diào)節(jié)級(jí)流量曲線("=0.861)。具體實(shí)施例方式下面對(duì)一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法作進(jìn)一步說明。參照?qǐng)Dl:本發(fā)明的具體實(shí)施步驟包括1.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)特性曲線的計(jì)算根據(jù)調(diào)節(jié)級(jí)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)特性曲線的計(jì)算，得到調(diào)節(jié)級(jí)在各前后壓力比下對(duì)應(yīng)的壓力比系數(shù)以及各速度比下的輪周效率，通過多項(xiàng)式擬合，得到調(diào)節(jié)級(jí)前后壓力比與壓力比系數(shù)、速度比與輪周效率之間的函數(shù)關(guān)系式。2.通過各調(diào)節(jié)汽門蒸汽流量的計(jì)算測(cè)量實(shí)際運(yùn)行汽輪機(jī)在原配汽方式下的各調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽溫度和壓力、調(diào)節(jié)汽門后的蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級(jí)后的蒸汽溫度和壓力，結(jié)合各調(diào)節(jié)汽門所控制噴嘴組噴嘴數(shù)量、噴嘴喉部截面積，計(jì)算通過各噴嘴組的蒸汽流量，該蒸汽流量既是通過各對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量。3.各調(diào)節(jié)汽門開啟面積的計(jì)算結(jié)合各調(diào)節(jié)汽門前后的蒸汽壓力比值、調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽壓力和溫度、通過調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量，計(jì)算得到各調(diào)節(jié)汽門的開啟面積，各調(diào)節(jié)汽門的升程由儀表直接讀出。4.各調(diào)節(jié)汽門的特性曲線的確定分別選取100%、90%、80%、70%和60%額定負(fù)荷下的運(yùn)行工況，重復(fù)進(jìn)行步驟(2)和(3)，得到各調(diào)節(jié)汽門的系列開啟面積和升程數(shù)值；利用多項(xiàng)式擬合方法，得到各調(diào)節(jié)汽門升程與開啟面積之間的函數(shù)關(guān)系式，并由此得到汽輪機(jī)各調(diào)節(jié)汽門的特性曲線。5.給定重疊度下汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算這里以兩個(gè)調(diào)節(jié)汽門的開啟情況為例，選定兩調(diào)節(jié)汽門之間的重疊度值為0.05，對(duì)考慮調(diào)節(jié)汽門重疊度的調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算方法建立數(shù)學(xué)模型第一個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門的流量方程<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中，Gi。為通過第一個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量，k^s;A為第一個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門流量比系數(shù)；^為第一個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門的開啟面積，m2，其為第一個(gè)調(diào)節(jié)汽門開度的函數(shù)；第二個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門的流量方程<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中，《。為通過第二個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量，kg/s;A為第二個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門的流量比系數(shù)；^為第二個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門的開啟面積，m2，其為第二個(gè)調(diào)節(jié)汽門開度的函數(shù)。式中，A為第一個(gè)噴嘴組的流量比系數(shù)；《為第一個(gè)噴嘴組喉部截面積，m2;Ai為第一噴嘴組前(第一個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門后)的蒸汽壓力，Pa;An為第一噴嘴組前(第一個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門后)的蒸汽密度，kg/m3。通過第二噴嘴組的流量方程g20=0'64K>/AqA)2(4)式中，^為第二個(gè)噴嘴組的流量比系數(shù)；4為第二個(gè)噴嘴組喉部截面積，m2;」P。2為第二噴嘴組前(第二個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門后)的蒸汽壓力，Pa;A2為第二噴嘴組前(第二個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門后)的蒸汽密度，kg/m3。第一個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門在某一開度下的流量比系數(shù)方程乂(5)式中，s"第一個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門前后壓比；當(dāng)通過調(diào)節(jié)汽門的蒸汽為亞臨界流動(dòng)，即e"〉^時(shí)A為式(5)計(jì)算所得，當(dāng)通過該調(diào)節(jié)汽門的蒸汽為臨界或超臨界流動(dòng)，即e"《^時(shí)^^1。第二個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門在某一開度下的流量比系數(shù)方程V(6)式中，s'2為第二個(gè)部分開啟調(diào)節(jié)汽門前后壓比；當(dāng)通過該調(diào)節(jié)汽門的蒸汽為亞臨界流動(dòng)，即^〉^時(shí)A為式(6)計(jì)算所得，當(dāng)通過調(diào)節(jié)汽門的蒸汽為臨界或超臨界流動(dòng)，即^2^時(shí)^=1。通過第一噴嘴組的流量比系數(shù)方程V""(7)式中，&'為第一個(gè)噴嘴組的前后壓比；當(dāng)通過該該噴嘴組的蒸汽為亞臨界流動(dòng)，即^〉^時(shí)^為式(7)計(jì)算所得，當(dāng)通過該噴嘴組的蒸汽為臨界或超臨界流動(dòng)，即^《^時(shí)Au-l。通過第二噴嘴組的流量比系數(shù)方程式中，^為第二個(gè)噴嘴組的前后壓比；當(dāng)通過該噴嘴組的蒸汽為亞臨界流動(dòng)，即^〉^時(shí)/L為式(8)計(jì)算所得，當(dāng)通過該噴嘴組的蒸汽為臨界或超臨界流動(dòng)，即^^"時(shí)^=1。調(diào)節(jié)級(jí)后壓力與流量方程Gl。+G2。=Al方程中未知數(shù)為Gi。，《。，An,P。2，A，A，A"A2，&。方程封閉。求解得到上述各未知數(shù)后，即能夠?qū)φ{(diào)節(jié)級(jí)相對(duì)內(nèi)效率進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，得到調(diào)節(jié)汽門組的升程與總流量之間的關(guān)系曲線。6.汽輪機(jī)配汽方式的優(yōu)化重疊度的取值范圍分別在0.050.95之間，分別選擇調(diào)節(jié)汽門之間不同的重疊度，再重復(fù)第5步的給定重疊度下汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算，依據(jù)相對(duì)內(nèi)效率最高、調(diào)節(jié)汽門組的升程和流量之間的關(guān)系曲線為直線的原則，得到汽輪機(jī)各調(diào)節(jié)汽門之間的最佳重疊度，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)配汽方式的優(yōu)化。本發(fā)明的一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法在某600MW汽輪機(jī)配汽方式改造中的應(yīng)用。、1.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)特性曲線的計(jì)算采用某600MW汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)其調(diào)節(jié)級(jí)的通用特性曲線進(jìn)行了計(jì)算，得到該汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)前后的壓比/^/^與系數(shù)A之間的函數(shù)關(guān)系如圖2和圖3所示。同時(shí)，為了便于對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)輪周效率的計(jì)算，將計(jì)算得到的速度比與輪周效率之間的關(guān)系示于圖4中。2.通過各調(diào)節(jié)汽門蒸汽流量的計(jì)算根據(jù)汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)后壓力，得到通過第z'個(gè)調(diào)節(jié)汽門所控制噴嘴的流G,=￡"2i(10)其中丄五，=0.648(11)'P21//^,(12)上述諸式中，￡'為系數(shù)；^是調(diào)節(jié)汽門所對(duì)應(yīng)噴嘴組的前后壓力比^^的函數(shù)；A、K分別為運(yùn)行中調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)后壓力、調(diào)節(jié)汽門后的壓力，Pa;v。為主蒸汽的比容，m3/kg;《為調(diào)節(jié)汽門對(duì)應(yīng)的噴嘴組的通流面積，m2;A為調(diào)節(jié)汽門所對(duì)應(yīng)噴嘴的流量比系數(shù)。3.各調(diào)節(jié)汽門開啟面積的計(jì)算通過調(diào)節(jié)汽門的實(shí)際蒸汽流量為G,=0.648A4V^(13)上述諸式中，A為調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽壓力，Pa;A為調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽密度，kg/m3;4調(diào)節(jié)汽門的實(shí)際開啟面積，其為調(diào)節(jié)汽門開度的函數(shù)，m2;A為調(diào)節(jié)汽門的流量比系數(shù)，其表示在相同調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽壓力及調(diào)節(jié)汽門開度條件下，通過調(diào)節(jié)汽門的流量與其實(shí)際臨界流量之比，其可以表示為調(diào)節(jié)汽門前后壓力比的函數(shù)，即當(dāng)通過調(diào)節(jié)汽門的蒸汽為亞臨界流動(dòng)，即、'〉^時(shí)A=、l-(^^)2當(dāng)通過調(diào)節(jié)汽門的蒸汽為臨界或超臨界流動(dòng)，即、'《^時(shí)其中，Z'為調(diào)節(jié)汽門的序號(hào)；、、^分別為調(diào)節(jié)汽門的前后壓力比和臨界壓力比，對(duì)于過熱蒸汽，^=0.546。對(duì)于調(diào)節(jié)汽門的前后壓力比其中，K為調(diào)節(jié)汽門后的壓力，Pa。由式(13)，即得到在一定調(diào)節(jié)汽門開度下的調(diào)節(jié)汽門進(jìn)汽面積為4=G,/(0.648AV^)(14)4.各調(diào)節(jié)汽門的特性曲線的確定得到各調(diào)節(jié)汽門的一系列開啟面積和升程數(shù)值；利用多項(xiàng)式擬合方法，得到各調(diào)節(jié)汽門升程與開啟面積之間的函數(shù)關(guān)系式，并由此得到汽輪機(jī)各調(diào)節(jié)汽門的特性曲線。表l單閥控制方式下各調(diào)節(jié)汽門的試驗(yàn)數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>條曲線，對(duì)調(diào)節(jié)顯然是不利的。圖9和圖10可見，當(dāng)重疊度較大時(shí)，調(diào)節(jié)汽門組的流量-升程特性趨于一條直線，有利于對(duì)汽輪機(jī)負(fù)荷的調(diào)節(jié)。6.汽輪機(jī)配汽方式的優(yōu)化噴嘴調(diào)節(jié)方式方式下，通過各調(diào)節(jié)汽門蒸汽的流量、各調(diào)節(jié)汽門后的壓力可以通過本文所得方法確定，由于蒸汽通過調(diào)節(jié)汽門的過程為節(jié)流過程，所以各調(diào)節(jié)汽門后汽流的焓值均等于主蒸汽的焓值，同時(shí)應(yīng)用各調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽熱力參數(shù)，等熵膨脹到調(diào)節(jié)級(jí)后壓力即可求出各調(diào)節(jié)汽門的理想焓降。通過各調(diào)節(jié)汽門的理想焓降可以求出各調(diào)節(jié)汽門的速比，根據(jù)調(diào)節(jié)級(jí)特性曲線能夠求出各調(diào)節(jié)汽門的輪周有效焓降。各調(diào)節(jié)汽門的輪周有效焓降乘以各自的流量求和后，再與總流量相除即可得到調(diào)節(jié)級(jí)的輪周有效焓降。調(diào)節(jié)級(jí)的輪周有效焓降減去調(diào)節(jié)級(jí)的葉高損失和部分進(jìn)汽損失，得到調(diào)節(jié)級(jí)的有效焓降，調(diào)節(jié)級(jí)的有效焓降除以主蒸汽的理想焓降即為調(diào)節(jié)級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率。通過計(jì)算得到對(duì)應(yīng)圖8、圖9和圖10，0.45、0.92和0.861三個(gè)不同重疊度下，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率分別為0.71、0.62和0.65。依據(jù)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)相對(duì)內(nèi)效率最高和調(diào)節(jié)汽門組的流量-升程特性曲線趨于直線的原則，得到該汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門的最佳重疊度為^=0.861。通過在某電廠600MW汽輪機(jī)的運(yùn)行實(shí)踐，證明了本發(fā)明的一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法科學(xué)合理，計(jì)算精確可靠，汽輪機(jī)在噴嘴調(diào)節(jié)方式下，能夠使調(diào)節(jié)汽門之間為最佳重疊度，實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)的最佳配汽方式。權(quán)利要求1.一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法，其特征是，它包括以下步驟(a)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)特性曲線的計(jì)算根據(jù)調(diào)節(jié)級(jí)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)特性曲線的計(jì)算，得到調(diào)節(jié)級(jí)在各前后壓力比下對(duì)應(yīng)的壓力比系數(shù)以及各速度比下的輪周效率，通過多項(xiàng)式擬合，得到調(diào)節(jié)級(jí)前后壓力比與壓力比系數(shù)、速度比與輪周效率之間的函數(shù)關(guān)系式；(b)通過各調(diào)節(jié)汽門蒸汽流量的計(jì)算測(cè)量實(shí)際運(yùn)行汽輪機(jī)在原配汽方式下的各調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽溫度和壓力、調(diào)節(jié)汽門后的蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級(jí)后的蒸汽溫度和壓力，結(jié)合各調(diào)節(jié)汽門所控制噴嘴組噴嘴數(shù)量、噴嘴喉部截面積，計(jì)算通過各噴嘴組的蒸汽流量，該蒸汽流量既是通過各對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量；(c)各調(diào)節(jié)汽門開啟面積的計(jì)算結(jié)合各調(diào)節(jié)汽門前后的蒸汽壓力比值、調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽壓力和溫度、通過調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量，計(jì)算得到各調(diào)節(jié)汽門的開啟面積，各調(diào)節(jié)汽門的升程由儀表直接讀出；(d)各調(diào)節(jié)汽門的特性曲線的確定分別選取100％、90％、80％、70％和60％額定負(fù)荷下的運(yùn)行工況，重復(fù)進(jìn)行步驟(b)和(c)，得到各調(diào)節(jié)汽門的系列開啟面積和升程數(shù)值；利用多項(xiàng)式擬合方法，得到各調(diào)節(jié)汽門升程與開啟面積之間的函數(shù)關(guān)系式，并由此得到汽輪機(jī)各調(diào)節(jié)汽門的特性曲線；(e)給定重疊度下汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算選定兩調(diào)節(jié)汽門之間的重疊度值為0.05，給定兩個(gè)調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽溫度和壓力以及各自的開度，計(jì)算得到各調(diào)節(jié)汽門后的蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級(jí)后的蒸汽壓力以及各調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量，根據(jù)各組噴嘴的蒸汽流量，計(jì)算出調(diào)節(jié)級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率，并給出調(diào)節(jié)汽門組的升程和流量之間的關(guān)系；(f)汽輪機(jī)配汽方式的優(yōu)化重疊度的取值范圍分別在0.05～0.95之間，分別選擇調(diào)節(jié)汽門之間不同的重疊度，重復(fù)(e)步驟，依據(jù)相對(duì)內(nèi)效率最高、調(diào)節(jié)汽門組的升程和流量之間的關(guān)系曲線為直線的原則，得到汽輪機(jī)各調(diào)節(jié)汽門之間的最佳重疊度，從而得到汽輪機(jī)的最佳配汽方式。全文摘要一種汽輪機(jī)配汽方式優(yōu)化方法，其特點(diǎn)是根據(jù)調(diào)節(jié)級(jí)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，計(jì)算調(diào)節(jié)級(jí)特性曲線；測(cè)量汽輪機(jī)在原配汽方式下的各調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽溫度和壓力、調(diào)節(jié)汽門后的蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級(jí)后的蒸汽溫度和壓力，計(jì)算得到通過各對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量；結(jié)合各調(diào)節(jié)汽門前后的蒸汽壓力比值、調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽壓力和溫度、通過調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量，計(jì)算得到各調(diào)節(jié)汽門的開啟面積；任意給定兩調(diào)節(jié)汽門間的重疊度值，給定兩個(gè)調(diào)節(jié)汽門前的蒸汽溫度和壓力及各自的開度，計(jì)算各調(diào)節(jié)汽門后的蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級(jí)后的蒸汽壓力、各調(diào)節(jié)汽門的蒸汽流量及調(diào)節(jié)級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率；依據(jù)相對(duì)內(nèi)效率最高、調(diào)節(jié)汽門組的升程和流量間的關(guān)系曲線為直線的原則，選擇汽輪機(jī)最佳配汽方式。文檔編號(hào)F01D17/00GK101644173SQ200910067528公開日2010年2月10日申請(qǐng)日期2009年9月9日優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日發(fā)明者莎劉,姜鐵鎦,毅張,張炳文,張愛萍,曹麗華,勇李申請(qǐng)人:東北電力大學(xué)