本發(fā)明涉及一種計(jì)算火電廠汽輪機(jī)低壓缸效率的方法，同時(shí)還可以獲得低壓缸濕蒸汽抽汽段的熱力參數(shù)。

背景技術(shù)：

大型汽輪機(jī)組一般均有高壓缸、中壓缸和低壓缸，各缸的效率反映了汽輪機(jī)本體性能的優(yōu)劣程度，是表述汽輪機(jī)組性能的重要指標(biāo)。

對(duì)于高壓缸和中壓缸而言，只需有各缸進(jìn)出口的壓力和溫度，即可得到相關(guān)的其他參數(shù)，進(jìn)而計(jì)算缸效率。而對(duì)于低壓缸而言，由于其排汽為濕蒸汽，要得到排汽焓，除了排汽壓力，還需要有排汽濕度。目前，還沒(méi)有合適的蒸汽濕度測(cè)量手段，低壓缸的排汽焓通常是通過(guò)汽輪機(jī)性能試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行熱力計(jì)算獲得。

目前常用的計(jì)算低壓缸效率的方法如下：假定汽輪機(jī)低壓缸排汽焓值，或根據(jù)公開(kāi)日為2010年08月25日，公開(kāi)號(hào)為CN101813562A的中國(guó)專利，公開(kāi)的一種實(shí)時(shí)估計(jì)汽輪機(jī)低壓缸排汽焓的方法估計(jì)排汽焓；由再熱蒸汽狀態(tài)點(diǎn)、后面處于過(guò)熱狀態(tài)的抽汽狀態(tài)點(diǎn)及假定的低壓缸排汽點(diǎn)擬合出試驗(yàn)膨脹線，并平滑外推到濕蒸汽區(qū)，由此確定排汽焓及濕蒸汽區(qū)的各個(gè)抽汽點(diǎn)。此計(jì)算方法取點(diǎn)較少，精度不高，尤其是汽輪機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，處于濕蒸汽狀態(tài)的抽汽點(diǎn)增多，更難以保證精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種操作簡(jiǎn)單，計(jì)算精度高的計(jì)算火電廠汽輪機(jī)低壓缸效率的方法。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該計(jì)算火電廠汽輪機(jī)低壓缸效率的方法的特點(diǎn)在于：所述方法的步驟如下：

1)抽汽壓力從高往低算，假設(shè)第一個(gè)處于濕蒸汽狀態(tài)的抽汽點(diǎn)為i，則根據(jù)性能試驗(yàn)獲得的壓力、溫度計(jì)算抽汽點(diǎn)i-1、i-2的焓值、熵值，并計(jì)算出i-2～i-1的段效率μ_i-2～i-1；

2)假設(shè)效率降低系數(shù)為a，即i-1～i的段效率μ_i-1～i＝a*μ_i-2～i-1；

3)根據(jù)i-1、i的試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的焓值、熵值及μ_i-1～i計(jì)算出i點(diǎn)的實(shí)際焓值；

4)按2)、3)步驟往下重復(fù)進(jìn)行計(jì)算，直至計(jì)算出低壓缸排汽焓h_排汽；

5)根據(jù)低壓缸排汽壓力及排汽焓值，查得低壓缸排汽比容，根據(jù)末級(jí)葉片結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算得到末級(jí)排汽余速損失V_余速損失；

6)根據(jù)試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，利用能量守恒、質(zhì)量守恒定律，計(jì)算低壓缸排汽總熱量及總流量，進(jìn)一步計(jì)算出低壓缸排汽單位質(zhì)量蒸汽的焓值UEEP；

7)通過(guò)ELEP＝UEEP-V_余速損失計(jì)算出ELEP，并與h_排汽比較；若差值滿足要求，則計(jì)算結(jié)束；若差值不滿足要求，則轉(zhuǎn)至2)，假設(shè)新的效率降低系數(shù)，進(jìn)行迭代計(jì)算，直至計(jì)算結(jié)果滿足要求為止。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述方法的步驟如下：假設(shè)低壓缸共有五、六、七、八四段抽汽，其中八抽為濕蒸汽狀態(tài)，其余為過(guò)熱蒸汽狀態(tài)，在低負(fù)荷情況下，若七抽轉(zhuǎn)變?yōu)闈裾羝麪顟B(tài)，則計(jì)算起始抽汽點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；

1)根據(jù)試驗(yàn)獲得的六抽、七抽的壓力、溫度計(jì)算出相應(yīng)的焓值、熵值，并計(jì)算出六抽至七抽的段效率μ_6-7；

2)假設(shè)效率降低系數(shù)為a，μ_7～8＝a*μ_6～7；

3)根據(jù)試驗(yàn)獲得的七抽、八抽的壓力、溫度參數(shù)及μ_7～8，計(jì)算出八抽的理想焓值及實(shí)際焓值；

4)計(jì)算八抽至低壓缸排汽的段效率μ_8～排汽＝a*μ_7～8，計(jì)算出低壓缸排汽實(shí)際焓值h_排汽；

5)根據(jù)低壓缸排汽壓力及排汽焓值，查得低壓缸排汽比容，根據(jù)末級(jí)葉片結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算得到末級(jí)排汽余速損失V_余速損失；

6)根據(jù)試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，利用能量守恒、質(zhì)量守恒定律，計(jì)算低壓缸排汽總熱量及總流量，進(jìn)一步計(jì)算出低壓缸排汽單位質(zhì)量蒸汽的焓值UEEP；

7)通過(guò)ELEP＝UEEP-V_余速損失計(jì)算出ELEP，并與h_排汽比較；若差值滿足要求，則計(jì)算結(jié)束；若差值不滿足要求，則轉(zhuǎn)至2)，假設(shè)新的效率降低系數(shù)，進(jìn)行迭代計(jì)算，直至計(jì)算結(jié)果滿足要求為止；

8)通過(guò)低壓缸入口蒸汽參數(shù)及排汽參數(shù)計(jì)算出低壓缸效率。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：操作簡(jiǎn)單，計(jì)算科學(xué)，計(jì)算精度高，計(jì)算中能夠采用更多的、有效的點(diǎn)，以獲得更高的計(jì)算精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中計(jì)算火電廠汽輪機(jī)低壓缸效率的方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例。

參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例中計(jì)算火電廠汽輪機(jī)低壓缸效率的方法的步驟如下。

1)抽汽壓力從高往低算，假設(shè)第一個(gè)處于濕蒸汽狀態(tài)的抽汽點(diǎn)為i，則根據(jù)性能試驗(yàn)獲得的壓力、溫度計(jì)算抽汽點(diǎn)i-1、i-2的焓值h_i-1、h_i-2，熵值s_i-1、s_i-2等參數(shù)，并計(jì)算出i-2～i-1的段效率μ_i-2～i-1。具體方法如下：根據(jù)s_i-2、P_i-1獲得i-1對(duì)應(yīng)的理想焓值h′_i-1，則：

${\mathrm{\μ}}_{i-2~i-1}=\frac{h_{i-2}-h_{i-1}}{h_{i-2}-h_{i-1}^{\′}}$

2)假設(shè)效率降低系數(shù)為a，即i-1～i的段效率μ_i-1～i＝a*μ_i-2～i-1。

3)根據(jù)i-1、i的試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的焓值h_i-1，熵值s_i-1、s_i及μ_i-1～i計(jì)算出i點(diǎn)的實(shí)際焓值h_i。具體如下：根據(jù)P_i、s_i-1獲得i點(diǎn)的理想焓值h′_i，則：

h_i＝h_i-1-μ_i-1～i*(h_i-1-h_i′)

4)按2)、3)步驟往下重復(fù)進(jìn)行計(jì)算，直至計(jì)算出低壓缸排汽焓h_排汽。

5)根據(jù)低壓缸排汽壓力及排汽焓值，查得低壓缸排汽比容v，根據(jù)末級(jí)葉片結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算得到末級(jí)排汽余速損失V_余速損失。

6)根據(jù)試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，利用能量守恒、質(zhì)量守恒定律，計(jì)算低壓缸排汽總熱量Q_低排及總流量m_低排，進(jìn)一步計(jì)算出低壓缸排汽單位質(zhì)量蒸汽的焓值

7)通過(guò)ELEP＝UEEP-V_余速損失計(jì)算出ELEP，并與h_排汽比較；若差值滿足要求，則計(jì)算結(jié)束；若差值不滿足要求，則轉(zhuǎn)至2)，假設(shè)新的效率降低系數(shù)，進(jìn)行迭代計(jì)算，直至計(jì)算結(jié)果滿足要求為止。

下面假設(shè)低壓缸共有五、六、七、八四段抽汽，其中八抽為濕蒸汽狀態(tài)，其余為過(guò)熱蒸汽狀態(tài)，在低負(fù)荷情況下，若七抽轉(zhuǎn)變?yōu)闈裾羝麪顟B(tài)，則計(jì)算起始抽汽點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，對(duì)應(yīng)方法的步驟如下。

1)根據(jù)試驗(yàn)獲得的六抽、七抽的壓力、溫度計(jì)算出相應(yīng)的焓值h₆、h₇，熵值s₆、s₇等參數(shù)，根據(jù)s₆、P₇獲得七抽的理想焓值h′₇。則六抽至七抽的段效率μ_6-7為：

${\mathrm{\μ}}_{6~7}=\frac{h_6-h_7}{h_6-h_7^{\′}}$

2)假設(shè)效率降低系數(shù)為a，μ_7～8＝a*μ_6～7。

3)根據(jù)試驗(yàn)獲得的七抽、八抽的壓力、溫度參數(shù)及μ_7～8，計(jì)算出八抽的理想焓值h′₈，則八抽的實(shí)際焓值為：

h₈＝h₇-μ_7～8*(h₇-h′₈)

4)計(jì)算八抽至低壓缸排汽的段效率μ_8～排汽＝a*μ_7～8，計(jì)算出低壓缸排汽實(shí)際焓值h_排汽。根據(jù)八抽熵值s₈及排汽壓力P_排汽獲得理想排汽焓h′_排汽，則低壓缸排汽實(shí)際焓值為：

h_排汽＝h₈-μ_8～排汽*(h₈-h′_排汽)

5)根據(jù)低壓缸排汽壓力及排汽焓值，查得低壓缸排汽比容，根據(jù)末級(jí)葉片結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算得到末級(jí)排汽余速損失V_余速損失。

6)根據(jù)試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，利用能量守恒、質(zhì)量守恒定律，計(jì)算低壓缸排汽總熱量Q_低排及總流量m_低排，進(jìn)一步計(jì)算出低壓缸排汽單位質(zhì)量蒸汽的焓值

7)通過(guò)ELEP＝UEEP-V_余速損失計(jì)算出ELEP，并與h_排汽比較；若差值滿足要求，則計(jì)算結(jié)束；若差值不滿足要求，則轉(zhuǎn)至2)，假設(shè)新的效率降低系數(shù)，進(jìn)行迭代計(jì)算，直至計(jì)算結(jié)果滿足要求為止。

8)通過(guò)低壓缸入口蒸汽參數(shù)及排汽參數(shù)計(jì)算出低壓缸效率及其他所需參數(shù)。

此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說(shuō)明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)明。凡依據(jù)本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。