在线确定凝汽式汽轮机排汽焓的热力学方法

将汽轮机及其包括凝汽器在内的回热系统视为一闭口热力系,利用在线监测获得的参数,用Flügel及其改进型公式准确求出汽轮机主蒸汽、再热蒸汽和排汽流量后,根据闭口系的能量平衡计算出汽轮机的排汽焓。热力系统的回热抽汽和门杆、轴封漏汽所携带能量为该闭口热力系统内部能量循环,故不必对汽轮机的回热系统进行计算,而且也不会因忽略门杆及轴封漏汽带来计算误差。该方法所需测点少,测点积累误差小,计算方法简单,计算量小,对某N200-12.7/535/535型汽轮机不同工况的计算结果表明:该方法具有较高的精度。图1表3参9     

汽轮机排汽焓误差对等效热降法计算结果影响的研究

等效热降法计算中需要预先已知汽轮机的排汽焓,而对于凝汽式汽轮机,其排汽状态点常处于湿蒸汽区,排汽焓不能准确测定,从而导致等效热降法计算结果产生误差。首先建立了回热系统某因素发生变化时,由于排汽焓测量存在误差,导致利用等效热降法计算结果产生相应的误差的计算模型,然后针对某200MW机组高压阀杆漏汽增加和加热器端差增大对汽轮机热经济性影响的问题,计算排汽焓误差对其计算结果的影响。     

汽轮机低压缸效率的在线计算方法

将低压缸、凝汽器以及与低压缸抽汽相对应的回热加热器视为一开口热力系,根据该开口系的能量平衡提出了一种在线计算排汽焓和低压缸效率计算方法。该方法采用改进型弗留格尔公式计算排汽量,根据高中压缸抽汽参数计算低压缸进汽量,避开了对低压缸湿蒸汽区的计算,计算精度较高。     

汽轮机相对内效率两种定义方法物理意义上的等价性分析

从汽轮机能量平衡的角度出发，对汽轮机相对内效率两种定义方法进行了分析。然后，通过计算分析了回热抽汽量、轴封漏汽量以及汽轮机通流部分状态变化对两种相对内效率的影响，指出在回热抽汽量及门杆和轴封漏汽量较大的变化范围内，其对两种相对内效率定义值的影响均可以忽略。而且，两种定义方法得到的汽轮机相对内效率又都能反映汽轮机通流部分的运行状态，从而说明二者在物理意义上的等价性。同时指出，在相对内效率监测及热力试验中，应该采用测量方法比较简单的汽轮机相对内效率概念并给出了具体的计算方法。     

汽轮机湿蒸汽区蒸汽焓值的计算模型研究

为了较准确地确定汽轮机湿蒸汽区的抽汽焓值和排汽焓值,定义了级的指示性相对内效率,在能量平衡法和曲线外推法的基础上,提出了一种新的湿蒸汽区蒸汽焓值的计算模型,并对汽轮机的各种工况进行了计算.结果表明:该模型对能量平衡法的迭代初值要求较低,对机组各种工况均有较好的适用性,湿蒸汽区回热抽汽焓值和低压缸排汽焓值的计算精度较现有的计算模型均有所提高.     

小机排汽对凝汽器喉部流场影响的研究

针对凝汽器喉部有低压加热器和汽动给水泵的小汽轮机排汽的布置形式,应用FLUENT计算软件,对某300MW汽轮机凝汽器的喉部流场进行三维数值模拟,分析凝汽器喉部出口流场的分布和能量损失系数的变化。结果表明:小机排汽的存在增大了喉部流场的不均匀性,在靠近小机排汽侧的出口截面又形成了两个局部低速区。小机排汽量从额定工况不断增加时,喉部的能量损失系数减小;反之,喉部的能量损失系数增大。小机排汽的入口位于低加以下时,排汽对喉部出口流场的影响较小,能量损失系数减小。该研究对于凝汽器喉部的完善化设计及改造具有一定的指导意义。     

带有侧齿的曲径轴封及其漏汽量的研究

提出了一种新型结构的轴封——带有侧齿的曲径轴封。该型轴封可以在不增加轴封段长度的前提下,增加轴封齿数,减少轴封漏汽(气)量。同时,根据该型轴封的工作原理,给出了这种新型轴封漏汽(气)量的计算方法。并以某国产300MW汽轮机为例,对采用该型轴封的漏汽(气)量进行了对比计算。计算结果表明,采用该轴封能有效的减少漏汽(气)量,从而提高机组的经济性。     

汽轮机性能试验中湿蒸气区焓值的计算方法

针对目前汽轮机湿蒸气区抽汽焓值计算模型的缺点,利用抽汽口级效率的概念建立了湿蒸气区抽汽焓值的计算模型,并利用国内三大汽轮机厂的原始数据对该模型进行了验证。由湿蒸气区抽汽焓值的计算结果,拟合热力过程线得出排汽焓值。通过能量平衡法对排汽焓值进行验算,该方法的特点是迭代计算量小,迭代计算3次内可完成计算,当最末一级处于湿蒸气区时,程序不需要迭代计算。结果表明:该计算模型简单,程序移植性好,所需测点少,测点积累误差小,误差小于0.25%,计算精度高。     

直接空冷凝汽器压力特性的耦合计算与分析方法

传统的空冷凝汽器特性计算方法中认为汽轮机低压缸排汽焓保持不变,但实际上空冷凝汽器压力的变化也会反向影响排汽焓,进一步对凝汽器压力产生耦合影响。基于空冷凝汽器背压与排汽焓的耦合分析,提出了一种基于迭代算法的空冷凝汽器模型与分析方法。通过对某600MW机组空冷凝汽器的计算分析,得出其在不同汽轮机负荷、环境温度工况下凝汽器压力的变化特性曲线,定量分析了汽轮机负荷和环境温度变化对凝汽器压力影响的对应关系,对空冷机组的安全经济运行具有一定的参考价值。     

基于支持向量机的汽轮机排汽焓计算

为了在线计算汽轮发电机组的经济性,本文建立了基于支持向量机(SVM)的汽轮机排汽焓计算模型。本文先采集影响汽轮机排汽焓主要参数的历史数据以及排汽焓的历史数据,并进行数据预处理剔除明显的坏点,剔除坏点后的数据用于对支持向量机模型的训练和验证,得到基于支持向量机的汽轮机排汽焓计算模型。结果表明:基于支持向量机的汽轮机排汽焓计算模型能够有效的预测汽轮机的排汽焓,且误差在1%范围内,汽轮机排汽焓的预测值比实测值平均小10 kJ/kg左右。汽轮机排汽焓的预测值与汽轮机排汽焓的实测值保持着相同的变化规律。基于支持向量机的汽轮机排汽焓计算模型能够用于在线实时计算汽轮机低压缸的排汽焓。     

基于Elman神经网络的汽轮机排汽焓在线预测计算

为实现机组经济性能在线诊断,将Elman神经网络方法引入汽轮机排汽焓在线预测计算。该预测方法很好地建立了汽轮机排汽焓特性与相关运行参数之间的复杂关系模型,并以某电厂300MW汽轮机组末级抽汽及排汽焓值为例进行了在线计算,实例表明:该方法能够准确地在线预测汽轮机排汽焓值,同时具有训练速度快、结构简单、精度高等特点,是一种行之有效的预测方法。     

基于BP神经网络的汽轮机排汽焓在线计算方法

汽轮机排汽点处于湿蒸汽区,由于现场缺乏蒸汽湿度的测量手段,排汽焓值难以直接确定,其计算取值一直是火电机组热力系统热经济性在线分析诊断的难点之一。影响排汽焓的因素很多,它们与排汽焓之间属于典型的非线形关系。本文利用BP神经网络良好的非线形映射能力,以NK200-12．7／535／535型空冷机组为例,介绍了应用BP神经网络建立汽轮机排汽焓计算模型的方法,并成功应用于某电厂热经济性在线诊断系统中。     

BEST系统与常规系统的对比研究

为研究BEST系统和常规热力系统的区别,基于某超超临界1 000 MW二次再热机组的设计计算,使用EBSILON软件建立完整热力系统模型,然后从焓升分配,回热级数选择,再热压力优化,小汽轮机效率的影响等几个方面对比两种系统的异同点,并从热力学角度对其加以解释和说明。结果显示BEST系统的焓升分配更为均匀,回热级数选择需要考虑给水泵功率需求,最佳再热压力相对于常规系统压力更高,对小汽轮机效率的敏感性只有常规系统的一半。     

火电机组热力系统给水焓升最佳分配方法

基于矩阵法对火电机组热力系统的给水焓升分配问题进行了分析。运用矩阵热平衡方程式推导出了抽汽率的矩阵表达式,并代入汽轮机做功方程和热耗量计算式中,得到了完全与电厂热力系统中各节点参数有关的汽轮机效率的矩阵表达式。以该效率表达式为目标函数,根据相应的约束条件对某300MW火电机组热力系统的给水焓升分配进行了优化。该优化方法能够直观解释给水焓升分配的原理,同时算例分析表明该方法有效可行,可针对不同机组的特点对其热力系统给水焓升进行最佳分配。     

基于双并联人工神经网络的汽轮机排汽焓计算

提出了基于双并联人工神经网络的汽轮机排汽焓值计算模型。该方法利用汽轮机结构数据和实际监测数据估算焓值。实例表明,该方法具有表达简单、精度高等特点,是一种行之有效的计算方法。     

用等效热降法确定排汽压力变化对机组经济性的影响

针对排汽压力变化对机组经济性的影响,提出一种新的定量方法－排汽压力等效热解降计算法,该方法以汽轮机变工况为基础,应用等效热解的理论确定排汽压力变化对机组经济性的定量影响,实例计算表明,该方法简捷准确,实用性强,其计算误差小于工程现有的计算方法。     

背压变化对汽轮发电机组电功率影响的计算方法研究

目前,确定背压变化对汽轮发电机组电功率的影响尚没有一种统一的计算方法。通过计算,对工程上确定背压变化对电功率影响的常用4种计算方法进行分析和比较。在比较过程中,以计算精度较高的回热系统热平衡法的计算值为基准。比较结果表明,除等效热降法外,热力学方法和汽轮机原理方法的计算误差都很大。因此,建议工程上可以采用等效热降法计算背压变化时汽轮发电机组电功率的变化量。     

200MW汽轮机轴封系统运行状态的在线监测

通过监测轴封抽汽室温度，并与轴封间隙正常时轴封抽汽室的理论温度进行对比，实现对轴封系统运行状态的监测与诊断。该方法不仅有利于实现对轴封间隙变化的早期发现，而且也有利于运行中指导对轴封供汽压力的调整。为运行中防止蒸汽外漏或空气入低压缸，奠定了理论基础。