凝汽式汽轮机排汽焓的简便算法与误差分析

《凝汽式汽轮机排汽焓的简便算法与误差分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、凝汽式汽轮机排汽焓的简便算法与误差分析广丙电力工业勘察设计研究院陈锬坚摘要：凝汽式汽轮机排汽焓的算法中主要是以Flüge公式为主，通过该研宄对于汽轮机的能源利用效率以及对于能源利用的的提高无疑是非常重要的，因此计算凝汽式汽轮机排汽焓无疑是有非常重要的意义，而凝汽式汽轮机排汽焓存在误差的分析较少，木文针对该问题进行了详细的分析。一、前言一直以来人们一直在提高机械使用的效率，其中汽轮机也是其中非常重要的一种，因此对于基础理论的研究无疑是非常关键的，而木文对凝汽式汽轮机排汽焓的误差进行了详细的分析，对于降低能源消耗的基础研宄有一定的实际意义。为较为简便地得到精确的排汽焓计算结

2、果，木文提出了一种基于级内损失理论的排汽焓近似计算方法，并将其应用于不同厂家生产的不同容量级别汽轮机组的低压缸排汽焓计算，与设计值的比较证明了该方法的可行性，为将其应用于现场对汽轮机排汽焓的校验及在线检测提供了理论依据。二、关于凝汽式汽轮机排气状况汽轮机的相对内效率是反映汽轮机运行经济状态及通流部分运行状态的一项重要指标，根据运行中的监测参数进行在线计算是获得运行汽轮机相对内效率的一种重要手段。在大型火电机组在线性能计算中，低压缸效率的计算一直是一个难点，原因是汽轮机的排汽为湿蒸汽，排汽焓不能单独由压力或温度来确定，而在线测量湿蒸汽湿度目前尚有一定网难。汽轮机低压排汽缸与常规的循

3、环冷水冷却汽轮机排气缸不同，由于温度压力的提高、排气量和排气温度的增加，低压排汽缸缸体极容易受到温度差距的影响而发生膨胀现象，最终导致低压刚轴系统的振动系数发生变化。目前，在线计算汽轮机排汽焓主要是采用过程线外延假定抽汽点的能量平衡法。即根据已知的过热抽汽状态点作出做功膨胀线，然后将此线直接外推到湿蒸汽IX，得出处于湿蒸汽区的各抽汽焓和排汽焓，利用热平衡方程、物质平衡方程和汽轮机的功率方程这3个基木方程式，计算确定汽轮机排汽焓。在该方法中，由于苏湿蒸汽区的过程线是由过热过程线外推得到，而汽轮机末几级的工作状况差别很大。因此，很难正确反映低压缸的实际运行状况，影响了计算精度，尤其是

4、当负荷变动湿蒸汽区增大，这一问题更显突出。此外，该方法采用假设2计算2迭代的方法计算排汽焓，计算中需要对机组的冋热系统进行计算，计算工作繁琐、量大，而且计算结果要受到几十个其至上百个测量点的积累误差的影响。对于汽轮机相对内效率的在线计算，不但要力求方法简单、计算工作量小速度快，还要求有较高的精度。基于以上考虑，本文提出了改进型Flüge公式准确计算汽轮机排汽量，建立闭口热力系能量平衡方程，进而在线确定凝汽式汽轮机排汽焓的热力学法。三、采用Flüge公式确定凝汽式汽轮机排汽焓的热力学法1、基本原理汽轮机在运行过程中，工质膨胀到低压缸末级或末几级吋可能会进入湿蒸汽

5、区,而处于湿蒸汽区的蒸汽焓值不能够由压力和温度查得，低压缸的效率亦无法准确计算。因此，研究汽轮机排汽焓的计算方法，有助于了解汽轮机系统，获取准确的汽轮机热力性能参数。将汽轮机及其包括凝汽器在内的冋热系统看作为一闭U热力系，在忽略了系统内工质储存能量变化时，外界加入系统的能量应等于系统向外界输出的能量，由能量平衡可求出汽轮机排汽在凝汽器内的放热量，用改进型Flüge公式准确计算出汽轮机的排汽量后，最后计算出汽轮机的排汽焓。系统能量流如图1所示。这里，忽略了除给水泵外，冋热系统中其他泵的耗功，这种简化是完全可以接受的，计算表明其产生的误差不会大于万分之一。对于所研究的闭口热

6、力系统，冋热抽汽和门杆、轴封漏汽所携带能量为系统内部能量循环，因此不必考虑该部分能量。在图1中，QO、Qr、Qp、Pi、Qc、Qsr分别表示循环过程中工质在进入汽轮机前在锅炉内吸热量、再热吸热量、给水泵加入系统的能量、汽轮机输出功、汽轮机排汽在凝汽器的放热量和系统散热损失。2、改进后的公式计算排量对200MW、300MW机组不同运行工况的详细热力计算及机组考核试验结果表明，对于高中压缸应用Flüge公式表示流量与蒸汽参数之间的关系，可获得满意的结果，而对于低压末几级存在较大误差，尤其在偏离设计工况较远时更其。四、汽轮机排汽焓的计算误差分析通过监测计算可以准确获得工质的焓

7、值以及机组的电功率。机组正常运行吋，凝结水焓一般约为排汽焓的1/15,工质通过给水泵的焓升一般仅为总吸热量的0.2%〜0.5%，由其产生的误差可以忽略。因此，影响排汽焓计算精度的因素主要是主蒸汽、再热蒸汽和汽轮机排汽量的测量或计算误差和散热损失估计误差，而主蒸汽、再热蒸汽流量通过测量或计算可以较准确的得到，一般机组散热损失可以忽略，因此该方法的主要误差是由排汽量计算误差产生的。1、在原有汽包压力机理模型的基础上，由可测变量代替不可测变量，建立了基于输入输出数据的机理模型。这样将更