汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测方法及系统，该系统包括在线数据采集模块和数据处理模块，本发明专利技术通过对回热系统加热器能效研究分析的基础上，利用一定的数学方法设计出了一种加热器的性能指标；本发明专利技术将加热器的上端差和下端差两个评价指标通过数学推导转换合并为一个综合的能效系数；本发明专利技术通过对加热器能效系数的在线计算，可以方便的让运行人员直观的判断加热器的在线运行状态。

Monitoring method and system of heater performance index for turbo generator regenerative system

The invention provides a method and system for monitoring the performance index of the heater of the regenerative system of a turbogenerator. The system includes on-line data acquisition module and data processing module. Based on the research and analysis of the energy efficiency of the heater of the regenerative system, the performance index of the heater is designed by certain mathematical methods. The present invention integrates two evaluation indexes of upper and lower end difference of heater into a comprehensive energy efficiency coefficient through mathematical deduction and conversion; through online calculation of the energy efficiency coefficient of heater, the operator can conveniently intuitively judge the online operation state of heater.

【技术实现步骤摘要】
汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测方法及系统
本专利技术涉及一种汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测方法及系统。
技术介绍
随着国家对火电机组节能减排工作的重视，提高火电厂汽轮发电机组的运行经济性对火力发电企业具有重要的意义。回热系统加热器是汽轮发电机组热力系统的核心部分，其运行状态下的性能指标对机组运行的经济性具有重要的影响。国内目前对回热系统加热器的性能评价指标主要是依据加热器的上端差和下端差，两者分别监测与分析缺少一定的整体性，因此导致运行人员很难定性的判断回热系统加热器的整体性能。本专利技术是对回热系统加热器能效的研究分析基础上，利用一定的数学方法设计出了一种加热器的性能指标，并提出了相关监测方法和在线监测系统，从而便于运行人员直接定性判断加热器的运行状态。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，提供一种汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测方法及系统。为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案为：一种汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测系统，包括在线数据采集模块和数据处理模块，所述在线数据采集模块分别与汽轮发电机组回热系统加热器和数据处理模块连接，在线数据采集模块用于采集汽轮发电机组运行参数，数据处理模块用于对采集的运行参数进行计算处理；所述在线数据采集模块包括若干压力传感器和若干温度传感器，若干压力传感器分别设置于加热器的蒸汽入口管道、水侧入口管道和水侧出口管道内，用于采集各处的压力信号输出给数据处理模块；所述若干温度传感器分别设置于加热器的蒸汽入口管道、水侧入口管道、水侧出口管道和疏水出口管道内，采集各处的温度信号输出给数据处理模块。本专利技术的进一步设计在于：还包括终端显示模块，所述终端显示模块与数据处理模块连接，用于接收数据处理模块处理后数据并进行显示。采用上述监测系统对汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测方法，包括如下步骤：1)通过压力、温度传感器采集汽轮发电机组回热系统加热器中各个管道内蒸汽和水的压力和温度运行参数，并采集汽轮发电机组回热系统加热器规范参数；2)利用步骤1得到的数据计算汽轮发电机组回热系统加热器中各个管道中蒸汽和水的焓值数据以及各项判断因子；3)利用步骤1和步骤2中得到的数据计算汽轮发电机组回热系统加热器的能效系数η，计算公式如下：η＝η0+Δη(1)其中，η0为加热器上端差与下端差等于设计值时的加热器能效系数，取1；Δη为加热器的上端差或者下端差偏离设计值时产生加热器能效系数的变化值；α为能效系数变化值Δη的判断因子；kw为水侧影响趋势判断因子；ks为汽侧影响趋势判断因子；θhw为水侧焓升变化对Δη影响的灵敏度系数；θhs为汽侧焓降变化对Δη影响的灵敏度系数；hwc为加热器水侧出口水的焓值；hwj为加热器水侧入口水的焓值；hsj为加热器蒸汽侧入口蒸汽的焓值；hsc为加热器蒸汽侧出口疏水的焓值；为上端差修正后加热器水侧出口水的焓值；为下端差修正后加热器汽侧出口疏水的焓值；δhw为水侧焓升变化系数，δhs为汽侧焓降变化系数；4)在终端显示模块显示汽轮发电机组回热系统加热器的能效系数η。本专利技术的进一步设计在于：步骤2计算各个管道中蒸汽和水的焓值数据以及各项判断因子包括如下具体步骤：①根据步骤1所采集到的数据通过函数关系计算出加热器水侧进水焓值hwj、水侧出水焓值hwc、汽侧进汽焓值hsj、汽侧疏水焓值hsc，进而计算水侧焓升和汽侧焓降，计算公式如下：Δhw＝hwc-hwj；(3)Δhs＝hsj-hsc；(4)②先计算加热器上端差修正后的水侧出水温度和焓值、及加热器下端差修正后的汽侧疏水温度和焓值，进而计算修正后的水侧焓升和汽侧焓降：加热器上端差修正后的水侧出水温度和焓值计算公式如下：式中，δuo为加热器设计的上端差，令δuo＝a；tPsj为加热器蒸汽侧入口蒸汽压力对应的饱和水温度；为加热器上端差修正后的水侧出口处的水温；为上端差修正后的加热器水侧出口焓值；pwc为加热器水侧出口的压力值；加热器下端差修正后的汽侧疏水温度和焓值计算公式如下：式中，δdo为加热器设计的下端差，令δdo＝b；为下端差修正后的加热器蒸汽侧出口的疏水温度；为下端差修正后的加热器汽侧出口疏水焓值；twj为加热器水侧进口处的水温；psj为加热器蒸汽侧进口的压力值；修正后的水侧焓升和汽侧焓降计算公式如下：③计算水侧焓升和汽侧焓降变化对Δη影响的灵敏度系数θhw和θhs：其中水侧焓升变化系数计算公式如下：汽侧焓降变化系数计算公式如下：令水侧焓升变化对Δη影响的灵敏度系数θhw为1；则汽侧焓降变化对Δη影响的灵敏度系数θhs为即修正后的水侧焓升与汽侧焓降的比值；④计算水侧和汽侧影响趋势判断因子kw和ks：首先，计算实际运行状态下的加热器上端差和下端差，计算公式如下：实际运行状态下的上端差计算公式为：实际运行状态下的下端差计算公式为：然后，计算水侧和汽侧影响趋势判断因子kw和ks：若δu≥δuo，则kw＝1；反之，若δu＜δuo，则kw＝-1；若δd≥δdo，则ks＝1；反之，若δd＜δdo，则ks＝-1；⑤计算能效系数变化值Δη的判断因子α：令kw(δhwθhw)2+ks(δhsθhs)2＝A，若A＞0,则α＝-1；反之，若A＜0，则α＝1。本专利技术相比现有技术具有如下有益效果：本专利技术通过对回热系统加热器能效研究分析的基础上，利用一定的数学方法设计出了一种加热器的性能指标；本专利技术将加热器的上端差和下端差两个评价指标通过数学推导转换合并为一个综合的能效系数；本专利技术通过对加热器能效系数的在线计算，可以方便的让运行人员直观的判断加热器的在线运行状态。附图说明图1为实施例一中回热系统加热器性能指标监测流程示意图；图2为实施例一中在线数据采集系统示意图；其中：11-第一压力传感器；12-第一温度传感器；13-水侧入口管道；21-第二压力传感器；22-第二温度传感器；23-水侧出口管道；31-第三压力传感器；32-第三温度传感器；33-蒸汽入口管道；42-第四温度传感器；43-疏水出口管道。具体实施方式实施例一：下面结合附图以及具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例一：如图1所示，本专利技术的汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测系统，包括在线数据采集模块和数据处理模块，所述在线数据采集模块分别与汽轮发电机组回热系统加热器(加热器可加在图1中)和数据处理模块连接，在线数据采集模块用于采集汽轮发电机组运行参数，数据处理模块用于对采集运行参数的进行计算处理；上述运行参数包括蒸汽入口管道33、水侧入口管道13、水侧出口管道23和疏水出口管道43内的温度信号以及蒸汽入口管道、水侧入口管道和水侧出口管道内的压力信号；所述在线数据采集模块包括若干压力传感器和若干温度传感器，第一压力传感器11、第一温度传感器12设置于水侧入口管道13内，用于采集水侧入口管道内的温度、压力信号输出给数据处理模块；第二压力传感器21、第二温度传感器22设置于水侧出口管道23，用于采集水侧出口管道内的温度、压力信号输出给数据处理模块；第三压力传感器31、第三温度传感器32设置于蒸汽入口管道33内，用于采集蒸汽入口管道内的温度、压力信号输出给数据处理模块；第四温度传感器42设置于疏水出口管道43内，用于采集疏水出口管道内的温度信号输出给数据处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测系统，其特征在于：包括在线数据采集模块和数据处理模块，所述在线数据采集模块分别与汽轮发电机组回热系统加热器和数据处理模块连接，在线数据采集模块用于采集汽轮发电机组运行参数，数据处理模块用于对采集的运行参数进行计算处理；所述在线数据采集模块包括若干压力传感器和若干温度传感器，若干压力传感器分别设置于加热器的蒸汽入口管道、水侧入口管道和水侧出口管道内，用于采集各处的压力信号输出给数据处理模块；所述若干温度传感器分别设置于加热器的蒸汽入口管道、水侧入口管道、水侧出口管道和疏水出口管道内，采集各处的温度信号输出给数据处理模块。

【技术特征摘要】
1.一种汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测系统，其特征在于：包括在线数据采集模块和数据处理模块，所述在线数据采集模块分别与汽轮发电机组回热系统加热器和数据处理模块连接，在线数据采集模块用于采集汽轮发电机组运行参数，数据处理模块用于对采集的运行参数进行计算处理；所述在线数据采集模块包括若干压力传感器和若干温度传感器，若干压力传感器分别设置于加热器的蒸汽入口管道、水侧入口管道和水侧出口管道内，用于采集各处的压力信号输出给数据处理模块；所述若干温度传感器分别设置于加热器的蒸汽入口管道、水侧入口管道、水侧出口管道和疏水出口管道内，采集各处的温度信号输出给数据处理模块。2.根据权利要求1所述汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测系统，其特征在于：还包括终端显示模块，所述终端显示模块与数据处理模块连接，用于接收数据处理模块处理后数据并进行显示。3.采用权利要求1或2所述监测系统对汽轮发电机组回热系统加热器性能指标监测方法，包括如下步骤：1)通过压力、温度传感器采集汽轮发电机组回热系统加热器中各个管道内蒸汽和水的压力和温度运行参数，并采集汽轮发电机组回热系统加热器规范参数；2)利用步骤1得到的数据计算汽轮发电机组回热系统加热器中各个管道中蒸汽和水的焓值数据以及各项判断因子；3)利用步骤1和步骤2中得到的数据计算汽轮发电机组回热系统加热器的能效系数η，计算公式如下：η＝η0+Δη(1)其中，η0为加热器上端差与下端差等于设计值时的加热器能效系数，取1；Δη为加热器的上端差或者下端差偏离设计值时产生加热器能效系数的变化值；α为能效系数变化值Δη的判断因子；kw为水侧影响趋势判断因子；ks为汽侧影响趋势判断因子；θhw为水侧焓升变化对Δη影响的灵敏度系数；θhs为汽侧焓降变化对Δη影响的灵敏度系数；hwc为加热器水侧出口水的焓值；hwj为加热器水侧入口水的焓值；hsj为加热器蒸汽侧入口蒸汽的焓值；hsc为加热器蒸汽侧出口疏水的焓值；为上端差修正后加热器水侧出口水的焓值；为下端差修正后加热器汽侧出口疏水的焓值；δhw为水侧焓升变化系数，δhs为汽侧焓降变化系数；4)在终端显示模块显示汽轮发电机组回热系统加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文正，马晓峰，谭锐，殷戈，蒋国安，马靖磊，吕婧，
申请(专利权)人：国电科学技术研究院有限公司，国电南京电力试验研究有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32