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一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法及測量系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510595054.1

申請日:

2015.09.17

公開號:

CN105157763A

公開日:

2015.12.16

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G01F 1/34申請日:20150917|||公開
IPC分類號: G01F1/34; G01F1/68 主分類號: G01F1/34
申請人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司
發明人: 鄭赟; 鄧宏偉; 馬雪松; 李偉科; 鄧廣義; 范永春
地址: 510670廣東省廣州市蘿崗區廣州科學城天豐路1號
優先權:
專利代理機構: 廣州廣信知識產權代理有限公司44261 代理人: 張文雄
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510595054.1

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.11.16|||2015.12.16

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法及測量系統,通過在汽輪機首級葉片前、后或汽缸中流量與壓力成線性關系的葉片級組前、后設置壓力檢測點8和溫度檢測點7,測得的壓力和溫度信號根據汽輪機理論中弗留格爾公式計算得到汽缸內主蒸汽的流量值,根據主蒸汽系統有無旁路系統的投入運行對應的主蒸汽修正方案,得到準確的主蒸汽流量值;一種應用該主蒸汽測量方法的測量系統通過對壓力和溫度信號源進行標記,運算模塊根據信號來源運行對應的計算方案和修正方案,得到準確的汽輪機主蒸汽流量值。

權利要求書

權利要求書
1.  一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法,其特征在于:
1)在蒸汽輪機級的首級葉片的前端和后端各設有溫度檢測點(7)和壓力檢測點(8),或在汽缸中流量與壓力成線性關系的葉片級組的前端和后端各設有溫度檢測點(7)和壓力檢測點(8);
2)根據所述溫度檢測點(7)在任意工況檢測到的溫度信號和壓力檢測點(8)在任意工況下檢測到的壓力信號,計算得出流量系數,然后根據汽輪機理論中的弗留格爾公式,即流量和級組后壓力與汽輪機設計理論值的關系,得到任意工況下在汽輪機內做功的實際蒸汽流量值,即燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量值。

2.  根據權利要求1所述的一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法,其特征在于:在計算流量系數時,加入軸封及門桿漏汽蒸汽流量、旁路蒸汽量以及鍋爐噴水減溫水量對汽輪機內做功的實際蒸汽流量值的影響,對流量系數進行修正,使計算得出的主蒸汽流量值為汽輪機內做功的實際蒸汽流量值,其具體方法如下:
主蒸汽流量Gn=進入汽輪機的流量G1+軸封及門桿漏汽量G2+旁路蒸汽量G3-鍋爐噴水減溫水量G4;
1)對于旁路系統未投入運行的系統,G3為0,汽輪機內蒸汽流速度達臨界;G2占負荷比例為2%,得到主蒸汽流量的計算公式如下所示:


式中,K為流量系數,Gn為主蒸汽流量,G0為進入汽輪機主蒸汽額定工況流量,P10為額定工況下的級組前壓力,T10為額定工況下的級組前溫度,P1n為變工況下的級組前壓力,T1n為變工況下的級組前溫度,Pn0為額定工況下的級組后壓力。
2)對于投入旁路系統運行的系統,汽輪機汽流速度未達臨界,G2占負荷為2%,將流量系數k基于調試試驗數據適當放大,計算公式如下所示:


式中,K為流量系數,Gn為主蒸汽流量,G0為進入汽輪機主蒸汽額定工況流量,P10為額定工況下的級組前壓力,T10為額定工況下的級組前溫度,P1n為變工況下的級組前壓力,T1n為變工況下的級組前溫度,P2n為變工況下的級組后壓力。

3.  根據權利要求2所述的一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法,其特征在于:對于F級以下級別的燃氣蒸汽聯合循環電廠,在蒸汽汽輪機的高壓缸(2)和低壓缸(4)的首級葉片前、后端或者在汽輪機的高壓缸(2)和低壓缸(4)的流量和壓力成線性關系的級組的前、后端各設置溫度檢測點(7)和壓力檢測點(8),將所述溫度檢測點(7)和壓力檢測點(8)得到的測量信號傳送至計算機進行流量系數修正。

4.  根據權利要求2所述的一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法,其特征在于:對于F級及以上級別的燃氣蒸汽聯合循環電廠,該燃氣蒸汽聯合循環電廠具有高、中、低三級系統,考慮余熱鍋爐(1)直接提供給蒸汽輪機的有高壓和低壓兩級主蒸汽,通過間接測量技術獲得汽缸內做功的實際蒸汽流量值,具體為:
對高壓主蒸汽(101)流量的測量,是在汽輪機高壓缸(2)中首級葉片前、后端設置溫度檢測點(7)和壓力檢測點(8)實現,高壓主蒸汽(101)流量通過修正軸封和門桿漏汽蒸汽和鍋爐減溫水得到測量值;
對低壓主蒸汽(103)流量的測量,是在補氣閥(5)后汽輪機低壓缸(4)中流量與壓力成線性關系的級組前、后設置溫度檢測點(7)和壓力檢測點(8)實現,低壓主蒸汽(103)通過修正軸封和門桿漏汽蒸汽和鍋爐減溫水得到測量值;
對于中壓主蒸汽(102)流量值,通過直接測量技術獲得。

5.  根據權利要求4所述的一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法,其特征在于:當中壓缸(3)中級組流量與壓力成較好線性關系時,通過間接測量技術獲得中壓缸(3)內做功的實際蒸汽流量值,具體為:通過在中壓缸(3)中流量與壓力成較好線性關系的級組前、后設置壓力檢測點(8)和溫度檢測點(7),檢測點壓力和溫度信號通過計算機計算,并修正軸封和門桿漏汽蒸汽和鍋爐減溫水對汽缸內蒸汽流量的影響,得到實時的中壓缸(3)內做功的蒸汽流量值。

6.  根據權利要求5所述的一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法,其特征在于:考慮低壓主蒸汽(103)與中壓缸排汽(301)匯合后最終進入汽輪機低壓缸(4)做功,中壓缸排汽(301)流量近似等于高壓主蒸汽(101)流量與中壓主蒸汽(102)流量總和,為測得余熱鍋爐(1)供給汽輪機的低壓主蒸汽(103)流量值,將低壓缸(4)進汽流量即實際做功流量減去中壓缸排汽(301)流量或者減去高壓主蒸汽(101)流量和中壓主蒸汽(102)流量。

7.  如權利要求1所述的一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法的測量系統,其特征在于:包括中央處理器、若干個壓力檢測器和若干個溫度檢測器,在蒸汽輪機級的首級葉片的前端和后端各設有一個溫度檢測器和一個壓力檢測器,或在汽缸中流量與壓力成線性關系的葉片級組的前端和后端各設有溫度檢測器和壓力檢測器;形成至少二個溫度檢測點(7)和至少二個壓力檢測器點(8);溫度檢測器的信號輸出端連接中央處理器的信號輸入端之一,壓力檢測器的信號輸出端連接中央處理器的信號輸入端之二,溫度檢測器將檢測到的任意工況下的溫度數據轉換成電信號傳送到中央處理器,壓力檢測器將檢測到的任意工況下的壓力數據轉換為電信號傳送到中央處理器,中央處理器接收數據后對數據來源進行標記并啟動內置的運算模塊,由運算模塊計算得出流量系數,然后根據汽輪機理論中的弗留格爾公式,即流量和級組后壓力與汽輪機設計理論值的關系,得到任意工況下在汽輪機內做功的實際蒸汽流量值,即燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量值。

8.  根據權利要求7所述的測量系統,其特征在于:所述溫度檢測由熱電偶構成,所述壓力檢測器由壓力變送器構成。

9.  根據權利要求7所述的測量系統,其特征在于:所述運算模塊能根據接收到的壓力和溫度數據,代入汽輪機理論中的弗留格爾公式計算主蒸汽流量,并根據汽輪機有無旁路系統投入執行對應的軸封及門桿漏汽蒸汽流量、旁路蒸汽量以及鍋爐噴水減溫水量修正。

說明書

說明書一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法及測量系統
技術領域
本發明涉及一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法及測量系統,屬于聯合循環電廠主蒸汽測量方法及測量系統技術領域。
背景技術
聯合循環機組的蒸汽輪機在運行方式上,一般摒棄常規電站中蒸汽輪機采用蒸汽壓力恒定不變的調節方式,而改用滑壓運行方式,這種運行方式使得汽輪機可以多發出一些附加功率。因此,對于滑壓運行的聯合循環機組蒸汽輪機,一般不裝調節級,有利于提高蒸汽透平的級組效率。
目前,所有聯合循環電廠中廣泛采用直接測量技術測量主蒸汽流量。在余熱鍋爐供給汽輪機的主蒸汽管道上安裝標準節流元件,例如流量噴嘴或孔板。在標準節流元件前、后安裝壓力和溫度測點,從而測得節流元件前、后的壓力信號,此壓力差通過壓差變送器傳至計算機計算測得流量信號。這樣的測量方法存在如下缺點:
1)測量范圍受限制、測量精度較低。在計算流量的過程中,除了壓差和溫度信號,還需要蒸汽流量系數、流速膨脹系數及蒸汽密度等參數參與計算。在機組滑參數運行或機組負荷變動時,蒸汽流量系數和蒸汽密度數值變化較大,蒸汽密度可以通過壓力和溫度進行補償修正,而蒸汽流量系數與流量變化本身有關,為了保證測量精度,通常需要限制流量系數的變化范圍,即圍繞機組額定工況運行下的蒸汽流量理論計算值左右變化,但變化幅度需限制。因此,在工程實際應用中,直接測量僅在機組額定工況參數附近運行時能夠保證測量較高的精度,而在深度變工況的情況下很難獲得滿意的測量結果。
2)流量計標定困難,降低機組運行的安全性。由于聯合循環機組最大的功能是用于電負荷調峰,因此其運行負荷波動幅度較大,蒸汽參數通常在非額定值運行,導致流量修正及蒸汽流量計標定困難。在實際工程中直接測量技術測量主蒸汽流量不能作為機組效率計算的依據,也就不能真正為機組運行經濟性能提供計算分析數據源,從而導致鍋爐汽包液位的“虛假水位”出現概率增大,增加了機組運行操作難度,不利于機組的安全運行。
3)不利于機組運行的經濟性。節流元件投資大、安裝維護困難,并且節流元件容易引起一定的節流損失,增加管道介質阻力,降低了管道效率,同時降低了機組運行經濟性。
發明內容
本發明的目的之一,是為解決現有技術在測量主蒸汽時,在主蒸汽管道上安裝標準節流元件造成測量范圍受限制、測量精度較低、流量計標定困難及增加了管道介質阻力、降低了管道效率等問題,提供一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法。
本發明的目的之二,是為了提供一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量系統。
本發明的目的之一可以通過采取如下技術方案達到:
一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法,其特征在于:
1)在蒸汽輪機級的首級葉片的前端和后端各設有溫度檢測點和壓力檢測點,或在汽缸中流量與壓力成線性關系的葉片級組的前端和后端各設有溫度檢測點和壓力檢測點;
2)根據所述溫度檢測點在任意工況檢測到的溫度信號和壓力檢測點在任意工況下檢測到的壓力信號,計算得出流量系數,然后根據汽輪機理論中的弗留格爾公式,即流量和級組后壓力與汽輪機設計理論值的關系,得到任意工況下在汽輪機內做功的實際蒸汽流量值,即燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量值。
本發明的目的之一還可以通過采取如下技術方案達到:
本發明的一種改進,在計算流量系數時,加入軸封及門桿漏汽蒸汽流量、旁路蒸汽量以及鍋爐噴水減溫水量對汽輪機內做功的實際蒸汽流量值的影響,對流量系數進行修正,使計算得出的主蒸汽流量值為汽輪機內做功的實際蒸汽流量值,其具體方法如下:
主蒸汽流量Gn=進入汽輪機的流量G1+軸封及門桿漏汽量G2+旁路蒸汽量G3-鍋爐噴水減溫水量G4;
1)對于旁路系統未投入運行的系統,G3為0,汽輪機內蒸汽流速度達臨界;G2占負荷比例為2%,得到主蒸汽流量的計算公式如下所示:
Gn=KP1nT1n-G4]]>
K=G0T10P102-Pn02]]>
式中,K為流量系數,Gn為主蒸汽流量,G0為進入汽輪機主蒸汽額定工況流量,P10為額定工況下的級組前壓力,T10為額定工況下的級組前溫度,P1n為變工況下的級組前壓力,T1n為變工況下的級組前溫度,Pn0為額定工況下的級組后壓力。
2)對于投入旁路系統運行的系統,汽輪機汽流速度未達臨界,G2占負荷為2%,將流量系數k基于調試試驗數據適當放大,計算公式如下所示:
Gn=KP1n2-P2n2T1n+G3-G4]]>
K=G0P10T10]]>
式中,K為流量系數,Gn為主蒸汽流量,G0為進入汽輪機主蒸汽額定工況流量,P10為額定工況下的級組前壓力,T10為額定工況下的級組前溫度,P1n為變工況下的級組前壓力,T1n為變工況下的級組前溫度,P2n為變工況下的級組后壓力。
本發明的一種改進,對于F級以下級別的燃氣蒸汽聯合循環電廠,在蒸汽汽輪機的高壓缸和低壓缸的首級葉片前、后端或在汽輪機的高壓缸和低壓缸內流量和壓力成線性關系的級組前、后端各設置溫度檢測點、壓力檢測點,將所述溫度檢測點、壓力檢測點測得的信號傳送至計算機進行流量系數修正。
本發明的一種改進,對于F級及以上級別的燃氣蒸汽聯合循環電廠,該燃氣蒸汽聯合循環電廠具有高、中、低三級系統,考慮余熱鍋爐直接提供給蒸汽輪機的有高壓和低壓兩級主蒸汽,通過間接測量技術獲得汽缸內做功的實際蒸汽流量值,具體為:
對高壓主蒸汽流量的測量,是在汽輪機高壓缸中首級葉片前、后端設置溫度檢測點和壓力檢測點實現,高壓主蒸汽流量通過修正軸封和門桿漏汽蒸汽和鍋爐減溫水得到測量值;
對低壓主蒸汽流量的測量,是在補氣閥后汽輪機低壓缸中流量與壓力成線性關系的級組前、后設置溫度檢測點和壓力檢測點實現,低壓主蒸汽通過修正軸封和門桿漏汽蒸汽和鍋爐減溫水得到測量值;
對于中壓主蒸汽流量值,通過直接測量技術獲得。
本發明的一種改進,當中壓缸中級組流量與壓力成較好線性關系時,通過間接測量技術獲得中壓缸內做功的實際蒸汽流量值,具體為:通過在中壓缸中流量與壓力成較好線性關系的級組前、后設置壓力檢測點和溫度檢測點,檢測點壓力和溫度信號通過計算機計算,并修正軸封和門桿漏汽蒸汽和鍋爐減溫水對汽缸內蒸汽流量的影響,得到實時的中壓缸內做功的蒸汽流量值。
本發明的一種改進,考慮低壓主蒸汽與中壓缸排汽匯合后最終進入汽輪機低壓缸做功,中壓缸排汽流量近似等于高壓主蒸汽流量與中壓主蒸汽流量總和,為測得余熱鍋爐供給汽輪機的低壓主蒸汽流量值,將低壓缸進汽流量即實際做功流量減去中壓缸排汽流量或者減去高壓主蒸汽流量和中壓主蒸汽流量。
本發明的目的之二可以通過采取如下技術方案達到:
一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量系統,其特征在于:包括中央處理器、若干個壓力檢測器和若干個溫度檢測器,在蒸汽輪機級的首級葉片的前端和后端各設有一個溫度檢測器和一個壓力檢測器,或在汽缸中流量與壓力成線性關系的葉片級組的前端和后端各設有溫度檢測器和壓力檢測器;形成至少二個溫度檢測點和至少二個壓力檢測器點;溫度檢測器的信號輸出端連接中央處理器的信號輸入端之一,壓力檢測器的信號輸出端連接中央處理器的信號輸入端之二,溫度檢測器將檢測到的任意工況下的溫度數據轉換成電信號傳送到中央處理器,壓力檢測器將檢測到的任意工況下的壓力數據轉換為電信號傳送到中央處理器,中央處理器接收數據后對數據來源進行標記處啟動內置的運算模塊,由運算模塊計算得出流量系數,然后根據汽輪機理論中的弗留格爾公式,即流量和級組后壓力與汽輪機設計理論值的關系,得到任意工況下在汽輪機內做功的實際蒸汽流量值,即燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量值。
本發明的目的之二還可以通過采取如下技術方案達到:
進一步地,所述溫度檢測由熱電偶構成,所述壓力檢測器由壓力變送器構成。
進一步地,所述運算模塊能根據接收到的壓力和溫度數據,代入汽輪機理論中的弗留格爾公式計算主蒸汽流量,并根據汽輪機有無旁路系統投入執行對應的軸封及門桿漏汽蒸汽流量、旁路蒸汽量以及鍋爐噴水減溫水量修正。
本發明具有如下突出的有益效果:
1、本發明通過在蒸汽輪機級的首級葉片的前端和后端各設有溫度檢測點和壓力檢測點,或在汽缸中流量與壓力成線性關系的葉片級組的前端和后端各設有溫度檢測點和壓力檢測點;根據所述溫度檢測點在任意工況檢測到的溫度信號和壓力檢測點在任意工況下檢測到的壓力信號,計算得出流量系數,然后根據汽輪機理論中的弗留格爾公式,即流量和級組后壓力與汽輪機設計理論值的關系,得到任意工況下在汽輪機內做功的實際蒸汽流量值,即燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量值。因此能夠解決現有技術在測量主蒸汽時,在主蒸汽管道上安裝標準節流元件造成測量范圍受限制、測量精度較低、流量計標定困難及增加了管道介質阻力、降低了管道效率等問題,具有減少節流元件、降低了管道介質阻力、便于設備維護和提高最大工況和額定工況下汽輪機的效率和機組運行的經濟性的有益效果。
2、本發明采用流量間接測量技術,通過修正計算模型,使測量精度在機組變負荷下大大提高。蒸汽流量的測量準確度提高,為運行人員對機組經濟性能分析和運行事故分析提供重要的數據依據。在變工況時涉及的蒸汽參數修正較易實現,有效解決直接測量技術受到的限制。鍋爐水位的準確調節,降低虛假水位的出現幾率,降低運行操作難度,使機組更加安全。
3、本發明通過測量系統去測量主蒸汽,能根據測量環境執行對應的測量方法和修正方法,適用于各種燃氣蒸汽聯合循環電廠。
附圖說明
圖1為本發明應用于F級以下級別的聯合循環電廠主蒸汽的兩級壓力系統示意圖。
圖2為本發明應用于F級及F級以上的聯合循環電廠主蒸汽的三級壓力系統示意圖。
圖3為本發明應用于F級及F級以上的聯合循環電廠主蒸汽的三級壓力系統的另一種實施例示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法及測量系統作進一步詳細說明。
具體實施例1:
本實施例1涉及的燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量系統,包括中央處理器、若干個壓力檢測器和若干個溫度檢測器,在蒸汽輪機級的首級葉片的前端和后端各設有一個溫度檢測器和一個壓力檢測器,或在汽缸中流量與壓力成線性關系的葉片級組的前端和后端各設有溫度檢測器和壓力檢測器;形成至少二個溫度檢測點7和至少二個壓力檢測器點8;溫度檢測器的信號輸出端連接中央處理器的信號輸入端之一,壓力檢測器的信號輸出端連接中央處理器的信號輸入端之二,溫度檢測器將檢測到的任意工況下的溫度數據轉換成電信號傳送到中央處理器,壓力檢測器將檢測到的任意工況下的壓力數據轉換為電信號傳送到中央處理器,中央處理器接收數據后對數據來源進行標記并啟動內置的運算模塊,由運算模塊計算得出流量系數,然后根據汽輪機理論中的弗留格爾公式,即流量和級組后壓力與汽輪機設計理論值的關系,得到任意工況下在汽輪機內做功的實際蒸汽流量值,即燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量值。其中不同數據來源對應的計算方案具體為:
參照圖1,當壓力和溫度信號分別來自于汽輪機高、低壓缸缸內的時候,運算模塊根據主蒸汽系統有無旁路系統的投入運行對應的流量系數計算方案和修正方案,由高壓缸2內壓力和溫度信號數據計算得到的流量值為高壓主蒸汽101流量值;由低壓缸4內壓力和溫度信號數據計算得到的流量值為低壓主蒸汽103流量值。
參照圖3,當壓力和溫度信號分別來自于汽輪機高、中、低壓缸缸內的時候,運算模塊根據主蒸汽系統有無旁路系統的投入運行對應的流量系數計算方案和修正方案,由高壓缸2內壓力和溫度信號計算得到的流量值為高壓主蒸汽101流量值;由中壓缸3內壓力和溫度信號計算得到的流量值為中壓缸進汽202流量值;由低壓缸4內壓力和溫度信號計算得到的流量值為低壓缸進汽302流量值;通過對低壓缸進汽302流量值減去中壓缸進汽202流量值得到低壓主蒸汽103流量值;中壓缸進汽202流量值減去高壓主蒸汽101流量值得到中壓主蒸汽102流量值。
參照圖2,當壓力和溫度信號分別來自于汽輪機高、低壓缸缸內和中壓主蒸汽102管道上的標準節流元件6時,運算模塊根據主蒸汽系統有無旁路系統的投入運行對應的流量系數計算方案和修正方案,由高壓缸2內壓力和溫度信號計算得到的流量值為高壓主蒸汽101流量值;由中壓主蒸汽102管道上的標準節流原件得到的壓力和溫度信號計算得到的流量值為中壓主蒸汽102流量值;由低壓缸4內壓力和溫度信號計算得到的流量值為低壓缸進汽302流量值,低壓缸進汽302流量值減去高壓主蒸汽101和中壓主蒸汽102得到低壓主蒸汽103流量值。
所述溫度檢測由熱電偶構成,所述壓力檢測器由壓力變送器構成。運算模塊能根據接收到的壓力和溫度數據,代入汽輪機理論中的弗留格爾公式計算主蒸汽流量,并根據汽輪機有無旁路系統投入執行對應的軸封及門桿漏汽蒸汽流量、旁路蒸汽量以及鍋爐噴水減溫水量修正。
本實施例1涉及的燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法,其特征在于:
1)在蒸汽輪機級的首級葉片的前端和后端各設有溫度檢測點7和壓力檢測點8,或在汽缸中流量與壓力成線性關系的葉片級組的前端和后端各設有溫度檢測點7和壓力檢測點8;
2)根據所述溫度檢測點7在任意工況檢測到的溫度信號和壓力檢測點8在任意工況下檢測到的壓力信號,計算得出流量系數,然后根據汽輪機理論中的弗留格爾公式,即流量和級組后壓力與汽輪機設計理論值的關系,得到任意工況下在汽輪機內做功的實際蒸汽流量值,即燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量值。
在實際測量汽缸中做功的蒸汽流量時,還要考慮到軸封及門桿漏汽蒸汽流量、旁路蒸汽量以及鍋爐噴水減溫水量流量對汽缸內做功蒸汽的影響,根據工程經驗,可以通過計算流量系數時對其進行修正,修正方法如下:
主蒸汽流量Gn=進入汽輪機的流量G1+軸封及門桿漏汽量G2+旁路蒸汽量G3-鍋爐噴水減溫水量G4;
1)對于旁路系統未投入運行的系統,G3為0,汽輪機內蒸汽流速度達臨界;G2占負荷比例為2%,得到主蒸汽流量的計算公式如下所示:
Gn=KP1nT1n-G4]]>
K=G0T10P102-Pn02]]>
式中,K為流量系數,Gn為主蒸汽流量,G0為進入汽輪機主蒸汽額定工況流量,P10為額定工況下的級組前壓力,T10為額定工況下的級組前溫度,P1n為變工況下的級組前壓力,T1n為變工況下的級組前溫度,Pn0為額定工況下的級組后壓力。
2)對于投入旁路系統運行的系統,汽輪機汽流速度未達臨界,G2占負荷為2%,將流量系數k基于調試試驗數據適當放大,計算公式如下所示:
Gn=KP1n2-P2n2T1n+G3-G4]]>
K=G0P10T10]]>
式中,K為流量系數,Gn為主蒸汽流量,G0為進入汽輪機主蒸汽額定工況流量,P10為額定工況下的級組前壓力,T10為額定工況下的級組前溫度,P1n為變工況下的級組前壓力,T1n為變工況下的級組前溫度,P2n為變工況下的級組后壓力。
參照圖1,本發明應用于F級以下容量的聯合循環電廠,余熱鍋爐1直接給高壓缸2和低壓缸4提供主蒸汽。
通過在汽輪機高壓缸2首級葉片前、后、補氣閥5后的汽輪機低壓缸4中流量和壓力成線性關系的葉片級組前、后分別設置溫度檢測點7和壓力檢測點8,壓力變送器和熱電偶分別對應壓力檢測點8和溫度檢測點7進行檢測,并分別把測得的壓力和溫度信號傳送至計算機計算流量系數,通過修正軸封及門桿漏汽蒸汽流量、旁路蒸汽量以及鍋爐噴水減溫水量,得到實時的高壓主蒸汽101和低壓主蒸汽103。
具體實施例2
參照圖2,本發明應用于F級及以上容量的聯合循環電廠時,蒸汽系統為三級壓力系統,余熱鍋爐1直接提供主蒸汽給汽輪機的有高壓缸2和低壓缸4,而中壓主蒸汽102和高壓缸排汽201最終匯合于中壓缸3中做功,中壓缸排汽301和低壓主蒸汽103最終匯入低壓缸4中做功。
中壓缸排汽301近似等于高壓主蒸汽101與中壓主蒸汽102流量總和,低壓缸進汽302近似等于低壓主蒸汽103與中壓缸排汽301總和,若要測得余熱鍋爐1供給汽輪機低壓缸4的低壓主蒸汽103,可由低壓缸進汽302流量減去中壓缸排汽301流量,或者減去高壓主蒸汽101和中壓主蒸汽102得到。
中壓主蒸汽102的測量是采用直接測量技術得到的,所述直接測量技術是通過在中壓主蒸汽102管道上安裝標準節流元件6,由壓力變送器和熱電偶分別對應標準節流元件6前、后的壓力檢測點8和溫度檢測點7進行檢測,并把壓力和溫度信號傳送到計算機計算瞬時流量和累積流量,得到中壓主蒸汽102。
通過在汽輪機高壓缸2首級葉片前、后和補氣閥5后的汽輪機低壓缸4中流量和壓力成線性關系的葉片級組前、后分別設置溫度檢測點7和壓力檢測點8,壓力變送器和熱電偶分別對應壓力檢測點8和溫度檢測點7進行檢測,把測得的壓力和溫度信號傳送至計算機計算流量系數,通過修正軸封及門桿漏汽蒸汽流量、旁路蒸汽量以及鍋爐噴水減溫水量,得到實時的高壓主蒸汽101和低壓缸進汽302,低壓缸進汽302減去高壓主蒸汽101和中壓主蒸汽102,最終得到低壓主蒸103。
具體實施例3
參照圖3,本發明的測量方法應用于F級及以上級別的聯合循環電廠的另一種實施方式,其和具體實施例2的主要區別在于,所述中壓主蒸汽102的測量采用通過在汽輪機中壓缸3中流量與壓力成線性關系的葉片級組前、后設置壓力檢測點8、溫度檢測點7實現。壓力檢測點8的壓力信號和溫度檢測點7的溫度信號傳送到計算機計算流量系數和修正,得到準確的流量值。
通過計算得到的流量值為中壓缸進汽202流量值,中壓缸進汽202流量值減去高壓主蒸汽101流量值得到中壓主蒸汽102,低壓缸進汽302流量值減去中壓缸進汽202流量值得到低壓主蒸汽103流量值。
本實施例的優點是,當中壓缸3內汽輪機葉片上流量與壓力成較好線性關系時,測量精度更高。
上面結合附圖對本發明的優選實施方式作了詳細說明,但是本發明并不限于上述實施方式,在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化,如通過把本發明的測量系統中的溫度傳感器替換熱敏電阻、壓力傳感器替換為壓差變送器等均屬于本發明保護的范圍。

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一種 燃氣 蒸汽 聯合 循環 廠主 流量 測量方法 測量 系統
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本文標題:一種燃氣蒸汽聯合循環電廠主蒸汽流量的測量方法及測量系統.pdf
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