專利名稱：汽機(jī)表面式加熱器的出水及疏水溫度測算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽機(jī)表面式加熱器參數(shù)的測算方法，尤其涉及一種汽機(jī)表面式加熱器出水及疏水溫度測算方法。

背景技術(shù)：
隨著火電機(jī)組參數(shù)和容量的不斷提升，通過改善回?zé)嵯到y(tǒng)的性能以提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性日益受到關(guān)注。回?zé)峒訜崞鞒鏊c疏水溫度的測量對(duì)于回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡的計(jì)算、機(jī)組性能監(jiān)測和優(yōu)化具有重要的作用，因此有必要對(duì)其進(jìn)行在線監(jiān)測。至今未見回?zé)嵯到y(tǒng)中表面式加熱器出水及疏水溫度測算方法的報(bào)道。
目前，在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS(Supervisory Information System)或者系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)DCS(Distribution Control System)中，對(duì)于表面式回?zé)峒訜崞?，雖然設(shè)有出水與疏水溫度測點(diǎn)，但因其運(yùn)行條件惡劣和檢修維護(hù)薄弱等原因，普遍存在測量可靠性差的狀況，此外，加熱器水側(cè)溫度的常規(guī)測量方法還存在以下不足首先，在火電機(jī)組熱工測量系統(tǒng)中，常采用熱電阻式傳感器來監(jiān)測回?zé)峒訜崞鞯某鏊疁囟?，與之相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要采用有源平衡電橋測量傳感器的電阻值，測量成本高；其次，水溫變化熱慣性大，在工況變動(dòng)較大時(shí)，水溫響應(yīng)表現(xiàn)出較大的熱慣性，因而影響測量精度；第三，由于現(xiàn)場安裝位置復(fù)雜，不便于檢修和維護(hù)。一旦傳感器故障或失效，往往導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤或缺失。
而根據(jù)傳統(tǒng)的傳熱方程計(jì)算加熱器出水與疏水溫度，需要計(jì)算換熱過程的傳熱系數(shù)。傳熱系數(shù)的計(jì)算中需了解加熱器眾多結(jié)構(gòu)參數(shù)，例如加熱器各傳熱段的面積、流程數(shù)、管側(cè)及殼側(cè)結(jié)構(gòu)、管道內(nèi)外直徑、管道材料等等。任意一項(xiàng)加熱器資料的缺失都會(huì)造成傳熱系數(shù)無法計(jì)算，所以傳統(tǒng)的傳熱方程適用于設(shè)計(jì)和校核計(jì)算，而不便于用于機(jī)組運(yùn)行或試驗(yàn)時(shí)出水與疏水溫度計(jì)算與監(jiān)測。
電廠回?zé)嵯到y(tǒng)中表面式加熱器的純凝結(jié)段屬于凝結(jié)換熱，殼側(cè)抽汽加熱管側(cè)給水并凝結(jié)，其特點(diǎn)是殼側(cè)傳熱系數(shù)很大，汽體在凝結(jié)放熱的過程中保持殼側(cè)壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度不變。本發(fā)明基于上述傳熱機(jī)理，定義了純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)，發(fā)現(xiàn)了純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)的變工況響應(yīng)規(guī)律，提出了基于傳熱特征系數(shù)的純凝結(jié)段回?zé)峒訜崞鞒鏊c疏水溫度的測算方法，該方法具有不需了解結(jié)構(gòu)參數(shù)，測量成本低、被測參量響應(yīng)快、測量數(shù)據(jù)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種測算模型簡單、計(jì)算精度高、測量成本低且動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快的汽機(jī)表面式加熱器出水及疏水溫度測算方法。
本發(fā)明通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種汽機(jī)表面式加熱器的出水及疏水溫度測算方法，其特征在于， 步驟1計(jì)算基準(zhǔn)工況下加熱器純凝結(jié)段的傳熱特征系數(shù)
選取機(jī)組額定功率設(shè)計(jì)工況或性能考核試驗(yàn)工況作為基準(zhǔn)工況，加熱器按其抽汽壓力從高到低編號(hào)為1～n級(jí)，n為大于1的正整數(shù)，符號(hào)加上標(biāo)字母“o”的參數(shù)表示其為基準(zhǔn)工況下的參數(shù)，選取基準(zhǔn)工況下第j級(jí)加熱器的熱力參數(shù)殼側(cè)壓力pnjo、疏水溫度tdjo、出水溫度twjo、進(jìn)水溫度tw(j+1)o和機(jī)組功率Peo，并根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算殼側(cè)壓力pnjo下對(duì)應(yīng)的飽和溫度tsjo， 由基準(zhǔn)工況下加熱器的純凝結(jié)段傳熱方程 其中下標(biāo)“N”表示純凝結(jié)段，(KF)No為基準(zhǔn)工況下純凝結(jié)段傳熱系數(shù)K與傳熱面積F的乘積，(KF)No單位為kJ/(m2·℃·h)·m2； (DwCp)No為給水流量Dw與給水的定壓比熱容Cp的乘積，單位為kg/h·kJ/(kg·℃)，其中Cp取為定值4.1868kJ/(kg·℃)； 基準(zhǔn)工況下加熱器的純凝結(jié)段傳熱溫差為 得到基準(zhǔn)工況下加熱器的純凝結(jié)段的傳熱特征系數(shù) 步驟2計(jì)算實(shí)際工況下加熱器的出水溫度twj和疏水溫度tdj 步驟2.1在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj、第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)和機(jī)組功率Pe，若在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中沒有讀取到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj，則通過計(jì)算得到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj，再根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算出實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj對(duì)應(yīng)的實(shí)際工況下的飽和溫度tsj，若在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中沒有讀取到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)，則通過計(jì)算得到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)， 所述的計(jì)算實(shí)際工況下的殼側(cè)壓力pnj的方法是 在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器抽汽壓力pj，計(jì)算實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj＝pj·(1-δpj)，δpj為實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器管道壓損率，δpj＝3％～5％； 所述的計(jì)算實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)的方法是 在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)，若在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中沒有讀取到實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)，則在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器抽汽壓力pj+1，計(jì)算實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)＝pj+1·(1-δpj+1)，δpj+1為實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器的管道壓損率，δpj+1＝3％～5％；然后根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)對(duì)應(yīng)的飽和溫度ts(j+1)，并用飽和溫度減去第j+1級(jí)加熱器在設(shè)計(jì)工況下的端差θj+1，并以此差值為實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)，即tw(j+1)＝ts(j+1)-θj+1， 步驟2.2出水溫度的計(jì)算 根據(jù)加熱器純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)、數(shù)值試驗(yàn)和基于樣本的模型參數(shù)辨識(shí)算法以及實(shí)際工況的機(jī)組功率Pe計(jì)算得到實(shí)際工況下的加熱器純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)

最終根據(jù)此傳熱特征系數(shù)計(jì)算實(shí)際工況下的出水溫度 步驟2.3疏水溫度的計(jì)算 疏水溫度tdj等于加熱器殼側(cè)壓力下對(duì)應(yīng)的飽和溫度tsj，即得到表面式加熱器的疏水溫度tdj＝tsj。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于 本發(fā)明基于傳熱機(jī)理和運(yùn)行可測參量，利用新發(fā)現(xiàn)的表面式加熱器純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)隨機(jī)組功率變化的規(guī)律，定義了純凝結(jié)段的傳熱特征系數(shù)，提出一種基于傳熱特征系數(shù)測算火電機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)中表面式加熱器出水與疏水溫度的間接、簡捷、高精度測算的方法。該方法只需要設(shè)計(jì)(或者試驗(yàn))基準(zhǔn)工況數(shù)據(jù)，而不需了解結(jié)構(gòu)參數(shù)，模型簡捷；只需要依據(jù)運(yùn)行可測參量，測算出水及疏水溫度，能夠降低測量成本；由于模型使用動(dòng)態(tài)響應(yīng)快(如壓力)和高精度水和水蒸汽性質(zhì)模型，可以顯著提高被測參量響應(yīng)速度和測量可靠性。
1、測算模型簡單，計(jì)算精度高 本發(fā)明所建立的測算模型，只需要少量的基準(zhǔn)工況(設(shè)計(jì)工況或者熱力試驗(yàn)工況)的參量和抽汽壓力和機(jī)組負(fù)荷等少量可測參量，無需加熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和流量參數(shù)(回?zé)岢槠髁亢徒o水或凝水流量)，模型簡單、計(jì)算簡捷。
相比于傳統(tǒng)的加熱器變工況模型，其計(jì)算精度高表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是傳熱特征系數(shù)能夠反映負(fù)荷變化的影響，提高響應(yīng)精度；二是出水、疏水溫度計(jì)算模型精度的關(guān)鍵在于傳熱特征系數(shù)的和水蒸氣計(jì)算模型的精度，而傳熱特征系數(shù)的和水蒸氣計(jì)算模型的精度都較高，所以保證了本發(fā)明的計(jì)算模型精度。
2、可以充分利用相關(guān)可測參量的測量結(jié)果，測量成本低 本發(fā)明利用汽輪機(jī)抽汽壓力(汽輪機(jī)系統(tǒng)的重要測量參量)的測量結(jié)果，通過模型實(shí)現(xiàn)加熱器出水與疏水溫度的測算，只需要DCS或SIS系統(tǒng)中相關(guān)的壓力測點(diǎn)，而無需專門的溫度測點(diǎn)，通過測量信息的共享降低測量成本。
3、使用測算模型，可以顯著改善被測參量的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度 利用回?zé)峒訜崞骷兡Y(jié)段的傳熱特征系數(shù)隨功率變化的規(guī)律以及高精度的水和水蒸汽性質(zhì)模型，將加熱器出水及疏水溫度的測量結(jié)果的動(dòng)態(tài)響應(yīng)等效于抽汽壓力和機(jī)組負(fù)荷的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，從而提高了加熱器出水和疏水溫度測算結(jié)果的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。
4、改善了被測參量的測量可靠性 模型中使用的抽汽壓力和機(jī)組負(fù)荷是汽輪機(jī)的重要監(jiān)測參數(shù)，往往采取測點(diǎn)的冗余布置和方便檢修維護(hù)等措施提高其可靠性，采用測算模型可以將加熱器出水和疏水溫度的測量可靠性等效于抽汽壓力和機(jī)組負(fù)荷測量的可靠性，從而改善了加熱器出水及疏水溫度測量的可靠性。



圖1為表面式加熱器的原則性熱力系統(tǒng)圖 圖2為加熱器換熱過程T-F(溫度-流程)圖 圖3為本發(fā)明的計(jì)算流程圖
具體實(shí)施例方式 一種汽機(jī)表面式加熱器的出水及疏水溫度測算方法，其特征在于， 步驟1計(jì)算基準(zhǔn)工況下加熱器純凝結(jié)段的傳熱特征系數(shù)
選取機(jī)組額定功率設(shè)計(jì)工況或性能考核試驗(yàn)工況作為基準(zhǔn)工況，加熱器按其抽汽壓力從高到低編號(hào)為1～n級(jí)，n為大于1的正整數(shù)，符號(hào)加上標(biāo)字母“o”的參數(shù)表示其為基準(zhǔn)工況下的參數(shù)，選取基準(zhǔn)工況下第j級(jí)加熱器的熱力參數(shù)殼側(cè)壓力pnjo、疏水溫度tdjo、出水溫度twjo、進(jìn)水溫度tw(j+1)o和機(jī)組功率Peo，并根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算殼側(cè)壓力pnjo下對(duì)應(yīng)的飽和溫度tsjo， 由基準(zhǔn)工況下加熱器的純凝結(jié)段傳熱方程 其中下標(biāo)“N”表示純凝結(jié)段，(KF)No為基準(zhǔn)工況下純凝結(jié)段傳熱系數(shù)K與傳熱面積F的乘積，(KF)No單位為kJ/(m2·℃·h)·m2； (DwCp)No為給水流量Dw與給水的定壓比熱容Cp的乘積，單位為kg/h·kJ/(kg·℃)，其中Cp取為定值4.1868kJ/(kg·℃)； 基準(zhǔn)工況下加熱器的純凝結(jié)段傳熱溫差為 得到基準(zhǔn)工況下加熱器的純凝結(jié)段的傳熱特征系數(shù) 步驟2計(jì)算實(shí)際工況下加熱器的出水溫度twj和疏水溫度tdj 步驟2.1在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj、第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)和機(jī)組功率Pe，若在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中沒有讀取到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj，則通過計(jì)算得到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj，再根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算出實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj對(duì)應(yīng)的實(shí)際工況下的飽和溫度tsj，若在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中沒有讀取到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)，則通過計(jì)算得到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)， 所述的計(jì)算實(shí)際工況下的殼側(cè)壓力pnj的方法是 在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器抽汽壓力pj，計(jì)算實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj＝pj·(1-δpj)，δpj為實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器管道壓損率，δpj＝3％～5％； 所述的計(jì)算實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)的方法是 在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)，若在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中沒有讀取到實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)，則在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器抽汽壓力pj+1，計(jì)算實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)＝pj+1·(1-δpj+1)，δpj+1為實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器的管道壓損率，δpj+1＝3％～5％；然后根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)對(duì)應(yīng)的飽和溫度ts(j+1)，并用飽和溫度減去第j+1級(jí)加熱器在設(shè)計(jì)工況下的端差θj+1，并以此差值為實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)，即tw(j+1)＝ts(j+1)-θj+1， 步驟2.2出水溫度的計(jì)算 根據(jù)加熱器純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)、數(shù)值試驗(yàn)和基于樣本的模型參數(shù)辨識(shí)算法以及實(shí)際工況的機(jī)組功率Pe計(jì)算得到實(shí)際工況下的加熱器純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)

最終根據(jù)此傳熱特征系數(shù)計(jì)算實(shí)際工況下的出水溫度 步驟2.3疏水溫度的計(jì)算 由加熱器凝結(jié)換熱的機(jī)理，抽汽在凝結(jié)放熱過程中保持其溫度在殼側(cè)壓力對(duì)應(yīng)下的飽和溫度，因此，疏水溫度tdj等于加熱器殼側(cè)壓力下對(duì)應(yīng)的飽和溫度tsj，即得到表面式加熱器的疏水溫度tdj＝tsj。
以330MW機(jī)組為例，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)中表面式加熱器的出水與疏水溫度的測算。該機(jī)組的#7加熱器為表面式低壓加熱器。
詳細(xì)計(jì)算步驟如下 (1)、計(jì)算基準(zhǔn)工況下加熱器純凝結(jié)段的傳熱特征系數(shù)
選取額定功率的設(shè)計(jì)工況為基準(zhǔn)工況，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)有#7加熱器的殼側(cè)壓力Pn7為0.0231MPa，出水溫度tw7為60.27℃，進(jìn)水溫度twc為33.63℃。根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算殼側(cè)壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度ts7為63.2℃。

(2)、計(jì)算實(shí)際工況下加熱器的出水溫度tw7和疏水溫度td7 選取實(shí)際工況為定壓75％負(fù)荷工況，從火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取殼側(cè)壓力P70.0174MPa，進(jìn)水溫度twc33.86℃。根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算出殼側(cè)壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度ts7為57.1℃。
根據(jù)加熱器純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)以及實(shí)際工況的功率計(jì)算得到實(shí)際工況下的加熱器傳熱特征系數(shù)，最終根據(jù)此傳熱特征系數(shù)計(jì)算實(shí)際工況下的出水溫度 由加熱器傳熱的機(jī)理，疏水溫度td7等于加熱器殼側(cè)壓力下對(duì)應(yīng)的飽和溫度ts7，即td7＝ts7＝57.1℃，與測量值57.1℃的相對(duì)誤差為0.000％。
最終計(jì)算得到加熱器的出水溫度tw5為55.07℃，與測量值54.12相對(duì)誤差為1.722％。
權(quán)利要求
1.一種汽機(jī)表面式加熱器的出水及疏水溫度測算方法，其特征在于，
步驟1計(jì)算基準(zhǔn)工況下加熱器純凝結(jié)段的傳熱特征系數(shù)
選取機(jī)組額定功率設(shè)計(jì)工況或性能考核試驗(yàn)工況作為基準(zhǔn)工況，加熱器按其抽汽壓力從高到低編號(hào)為1～n級(jí)，n為大于1的正整數(shù)，符號(hào)加上標(biāo)字母“o”的參數(shù)表示其為基準(zhǔn)工況下的參數(shù)，選取基準(zhǔn)工況下第j級(jí)加熱器的熱力參數(shù)殼側(cè)壓力pnjo、疏水溫度tdjo、出水溫度twjo、進(jìn)水溫度tw(j+1)o和機(jī)組功率Peo，并根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算殼側(cè)壓力Pnjo下對(duì)應(yīng)的飽和溫度tsjo，
由基準(zhǔn)工況下加熱器的純凝結(jié)段傳熱方程
其中下標(biāo)“N”表示純凝結(jié)段，(KF)No為基準(zhǔn)工況下純凝結(jié)段傳熱系數(shù)K與傳熱面積F的乘積，(KF)No單位為kJ/(m2·℃·h)·m2；
(DwCp)No為給水流量Dw與給水的定壓比熱容Cp的乘積，單位為kg/h·kJ/(kg·℃)，其中Cp取為定值4.1868kJ/(kg·℃)；
基準(zhǔn)工況下加熱器的純凝結(jié)段傳熱溫差為
得到基準(zhǔn)工況下加熱器的純凝結(jié)段的傳熱特征系數(shù)
步驟2計(jì)算實(shí)際工況下加熱器的出水溫度twj和疏水溫度tdj
步驟2.1在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj、第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)和機(jī)組功率Pe，若在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中沒有讀取到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj，則通過計(jì)算得到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj，再根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算出實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj對(duì)應(yīng)的實(shí)際工況下的飽和溫度tsj，若在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中沒有讀取到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)，則通過計(jì)算得到實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)，
所述的計(jì)算實(shí)際工況下的殼側(cè)壓力pnj的方法是
在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器抽汽壓力pj，計(jì)算實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pnj＝pj·(1-δpj)，δpj為實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器管道壓損率，δpj＝3％～5％；
所述的計(jì)算實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)的方法是
在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)，若在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中沒有讀取到實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)，則在火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS或分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)庫中讀取實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器抽汽壓力pj+1，計(jì)算實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)＝pj+1·(1-δpj+1)，δpj+1為實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器的管道壓損率，δpj+1＝3％～5％；然后根據(jù)IAPWS-IF97工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)模型計(jì)算實(shí)際工況下的第j+1級(jí)加熱器殼側(cè)壓力pn(j+1)對(duì)應(yīng)的飽和溫度ts(j+1)，并用飽和溫度減去第j+1級(jí)加熱器在設(shè)計(jì)工況下的端差θj+1，并以此差值為實(shí)際工況下的第j級(jí)加熱器進(jìn)水溫度tw(j+1)，即tw(j+1)＝ts(j+1)-θj+1，
步驟2.2出水溫度的計(jì)算
根據(jù)加熱器純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)、數(shù)值試驗(yàn)和基于樣本的模型參數(shù)辨識(shí)算法以及實(shí)際工況的機(jī)組功率Pe計(jì)算得到實(shí)際工況下的加熱器純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)
最終根據(jù)此傳熱特征系數(shù)計(jì)算實(shí)際工況下的出水溫度
步驟2.3疏水溫度的計(jì)算
由加熱器凝結(jié)換熱的機(jī)理，抽汽在凝結(jié)放熱過程中保持其溫度在殼側(cè)壓力對(duì)應(yīng)下的飽和溫度，因此，疏水溫度tdj等于加熱器殼側(cè)壓力下對(duì)應(yīng)的飽和溫度tsj，即得到表面式加熱器的疏水溫度tdj＝tsj。
全文摘要
一種汽機(jī)表面式加熱器的出水及疏水溫度測算方法。選取機(jī)組額定功率設(shè)計(jì)工況或性能考核試驗(yàn)工況作為基準(zhǔn)工況，并選取基準(zhǔn)工況下的第j級(jí)加熱器的熱力參數(shù)并通過純凝結(jié)段傳熱方程，計(jì)算得到基準(zhǔn)工況下加熱器純凝結(jié)段的傳熱特征系數(shù)。根據(jù)基準(zhǔn)工況下加熱器純凝結(jié)段傳熱特征系數(shù)、數(shù)值試驗(yàn)和基于樣本的模型參數(shù)辨識(shí)算法以及實(shí)際工況的機(jī)組功率Pe計(jì)算得到實(shí)際工況下的加熱器傳熱特征系數(shù)，最終根據(jù)實(shí)際工況下的傳熱特征系數(shù)計(jì)算實(shí)際工況下的出水溫度，實(shí)際工況下的疏水溫度等于實(shí)際工況下的加熱器殼側(cè)壓力下對(duì)應(yīng)的飽和溫度。
文檔編號(hào)G01K13/02GK101825503SQ20101015026
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者王培紅, 王泉, 唐菲菲, 胡恩俊 申請(qǐng)人:東南大學(xué)