计及容积效应的汽轮机热耗率修正数学模型.pdf

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1、第６０卷第１期汽轮机技术Ｖｏｌ．６０Ｎｏ．１２０１８年２月ＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＦｅｂ．２０１８计及容积效应的汽轮机热耗率修正数学模型１１１１２李逗，司风琪，顾慧，周建新，解冠宇（１东南大学能源与环境学院，南京２１００９６；２内蒙古岱海发电有限责任公司，乌兰察布０１３７００）摘要：目前电厂常用的热耗率计算方法忽略了汽轮机的容积效应，使得机组处于动态过程中时计算出的热耗率存在不合理的波动，无法反映机组真实运行水平。针对这一问题，从容积效应机理出发，推导出动态过程中热耗率修正数学模型，并利用仿真数据对热耗率修正模型进行了验证。结

2、果表明，提出的修正模型可有效减小动态过程中机组热耗率的不合理波动，提高热耗率实时计算的准确性和稳定性。关键词：热耗率；容积效应；数学模型分类号：ＴＫ２６２文献标识码：Ａ文章编号：１００１-５８８４（２０１８）０１-００７３-０５ＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌＭｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅＴｕｒｂｉｎｅＨｅａｔＲａｔｅＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇＶｏｌｕｍｅＥｆｆｅｃｔ１１１１２ＬＩＤｏｕ，ＳＩＦｅｎｇ-ｑｉ，ＧＵＨｕｉ，ＺＨＯＵＪｉａｎ-ｘｉｎ，ＸＩＥＧｕａｎ-ｙｕ（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒ

3、ｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ；２ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＤａｉｈａｉＰｏｗｅｒＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｕｌａｎｑａｂ０１３７００，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｔｕｒｂｉｎｅｈｅａｔｒａｔｅｉｇｎｏｒｅｔｈｅｖｏｌｕｍｅｅｆｆｅｃｔ．Ｉｔｍａｋｅｓｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｏｆｈｅａｔｒａｔｅｆｌｕｃｔｕａｔｅｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｃｅｄｕｒｅ，ａｎｄｔｈｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａ

4、ｌｕｅｃａｎ’ｔｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｒｅａｌｌｅｖｅｌｏｆｔｕｒｂｉｎｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｖｏｌｕｍｅｅｆｆｅｃｔｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｔｕｒｂｉｎｅｈｅａｔｒａｔｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｉｔｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｅｄｄａｔａ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｈｅａｔｒａｔｅｗｉｔｈｔｕｒｂｉｎｅｖｏｌｕｍｅｅｆｆｅｃｔｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｖ

5、ａｒｉａｎｃｅａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｅａｔｒａｔｅ．Keywords：heatrate；volumeeffect；mathematicalmodel讨论主蒸汽与给水流量存在的惯性延迟。容积效应对汽轮０前言机动态热耗率计算的影响亟待研究。本文分析了传统的汽机热耗率计算方法存在的问题，从随着计算机和数据库技术的不断进步，电厂的信息化和容积效应机理出发，推导出热耗率修正数学模型，并依据某智能化程度不断提升，对于机组性能在线监测系统的要求也３２０ＭＷ机组设计参数搭建了仿真模型，利用仿真数据检验越

6、来越高。热耗率作为反映机组运行经济性的重要指标之热耗率修正数学模型。结果表明，本文提出的方法可以有效一，是电厂重点关注的对象，但是由于在线性能监测系统具减小机组动态过程中实时热耗率计算结果的波动，提高实时有实时性的特点，当机组处于动态过程中时，采用传统方法热耗率的准确性和稳定性，为汽轮机组动态过程性能评价提计算得到的热耗率往往存在不合理的波动，不能反映机组真供了新方法。［１-３］实的运行水平。热耗率计算问题是热工领域的热点问题，众多学者从计１动态过程中热耗率波动的原因算方法、数学模型、影响因素等方面开展了深入研究。为了提高热耗率计算的准

7、确性，部分学者分析了汽轮机参数变化热耗率的定义为机组单位发电量所消耗的热能。当不对热耗率的影响，并对其进行了修正。如文献［４］利用小偏计过热器、再热器减温水及其它汽水损失时，再热式汽轮机差理论，分析了汽轮机中间分隔轴封漏汽量变化对机组热耗的热耗率为：率的影响。文献［５］分析了再热蒸汽温度变化对机组热耗率D０h０-Dfhf＋Drhhrh-DrchrcHR＝（１）的影响，并提出了修正计算模型。文献［６］利用反平衡方法Pe计算得到各段抽汽流量和主蒸汽流量，从而对热耗率进行实式中，D０、Df、Drh、Drc分别为主蒸汽流量、给水流量、再热热端时

8、计算。为了提高热耗率计算模型的自适应能力和泛化能流量和再热冷端流量，ｋｇ／ｈ；h０、hf、hrh、hrc分别为主蒸汽焓、给［７］［８］力，部分学者利用智能算法，如ＡＯＳＶＲ、ＬＳＳＶＭ和多模水焓、再热热端焓