【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火电厂性能试验以及低压缸效率计算，尤其涉及一种不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法。
技术介绍
1、近年来社会经济快速高质量发展，新能源行业发展迅速，尤其自双碳目标提出以来，新能源装机容量更是以史无前例的发展速度快速壮大，由于新能源的间歇性等特性，需要其它类型的发电与储能设备承担调峰任务，而其中绝大部分由火电机组承担，这就决定了火电机组宽负荷工况运行节能课题研究的重要性。
2、对于双背压汽轮机，国内一般采用2座低压缸进汽流量、末级叶片和排汽面积均相同的配置方案，即2座低压缸采用相同末级叶片，排气面积一样，其排汽损失相同，故传统方法计算双背压汽轮机低压缸效率时，将2座低压缸合为1座进行计算，只需假定膨胀线终点焓，按照流程进行计算即可得到低压缸效率，论文《汽轮机缸效率计算》(内燃机与配件，耿建华，哈尔滨汽轮机厂有限责任公司)中介绍，由于低压缸处于湿蒸汽区域不能通过测量汽缸进出口的压力和温度来确定焓值，为了测量低压加热器系统的热力特性，采用蒸汽膨胀线外推法，能量平衡法经过迭代来计算焓值和低压缸效率。传统计算方法如图1所示，首先假定低压缸膨胀线终点焓elep，通过绘制由中压缸进口开始的汽机膨胀线，得到七抽、八抽湿蒸汽焓值(对位于湿蒸汽区的抽汽点)，根据低加能量平衡计算各级抽汽流量，根据汽机质量和能量平衡得到低压缸排汽焓，即有用能终点焓ueep，进而计算膨胀线终点焓elep，将计算得到的膨胀线终点焓elep与假定的膨胀线终点焓elep进行比较，判断二者是否相等，如果相等，迭代结束，否则返回修改膨胀线终点
3、2座低压缸采用相同末级叶片，由于排汽流量相同而背压差异明显，因而排汽容积流量与排汽损失不同，这样，这2座低压缸无法在平均负荷工况下，同时达到排汽损失最低。因此，汽轮机排汽端有优化空间。有文献提出在某些背压条件下，4排汽双背压汽轮机的2座低压缸采用不同长度的末级叶片的设想，通过理论分析可以获得更好的宽负荷节能效果，且性价比很高。基于宽负荷节能需求，该设计将会得到更加广泛地应用。
4、在开展低压缸效率测试时，出现了新的问题，由于2座低压缸末级叶片不同，低压缸效率测试可以采用asme与国标推荐的测试流程，但由于不等长末级叶片对应的排汽损失不同，2座低压缸的排汽状态即膨胀线终点焓不同且均未知，其无法使用传统的低压缸效率计算方法，如果继续使用传统的方法计算低压缸效率，会导致计算得出的低压缸效率存在误差，无法对低压缸热力性能进行更进一步分析。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何解决不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，所述计算方法包括以下步骤：
3、步骤一、设定2座低压缸进汽流量相同，设定2座低压缸效率ueep相当，通过测量或计算得到系统参数；
4、步骤二、设定a低压缸有用能终点焓ueep-a，得到a低压缸汽态膨胀线，通过汽态膨胀线拟合，得到饱和区的7、8级抽汽状态点；
5、步骤三、得到a低压缸输出功率和b低压缸输出功率，并将两个值进行比较，若a低压缸输出功率大于b低压缸输出功率，执行步骤四，否则修改a低压缸有用能终点焓ueep-a，返回步骤二；
6、步骤四、计算a低压缸膨胀线终点焓elep-a，得到a低压缸效率；
7、步骤五、根据步骤三计算得到的b低压缸输出功率，得到b低压缸有用能终点焓ueep-b，计算b低压缸膨胀线终点焓elep-b；
8、步骤六、画出2座低压缸的汽态膨胀线，比较2座低压缸效率，若2座低压缸效率差异不大于设定值，同时低a低压缸出力更大，则所设定的a低压缸有用能终点焓ueep-a即为a低压缸有用能终点焓，迭代结束，否则修改a低压缸有用能终点焓ueep-a，返回步骤二。
9、由于双背压汽轮机的2座低压缸采用不同长度末级叶片，能够获得更好的宽负荷节能效果，在2座低压缸配置不等长末级叶片的设计条件下，本专利技术提供的低压缸效率计算方法，在传统的低压缸效率计算方法的基础上，依据质量与能量平衡的热力学基本原理，设定2座低压缸进汽流量相同、效率相当，计算出2座低压缸输出功率，当满足低背压低压缸的输出功率更大时，继续计算比较2座低压缸效率，若2座低压缸效率差异不大于设定值，则所设定的有用能终点焓即为最终的有用能终点焓，在传统的低压缸效率现场试验方法不变的情况下，解决了不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算问题，该计算可用于新建、改造中采用不等长末级叶片条件下的低压缸效率测试。
10、优选的，所述系统参数包括低压缸进汽状态点、低压缸总流量、低压缸总输出功率、5级抽汽状态点、6级抽汽状态点、7级抽汽压力、8级抽汽压力、2座低压缸背压和凝结水流量。
11、优选的，所述低压缸总流量的计算方式是：现场测量水的流量，高压缸进汽流量等于锅炉的给水流量，高压缸进汽流量减去从高压缸抽汽到1号、2号高加加热器的抽汽流量，得到高压缸排汽流量，再减去从中压缸抽汽到3号、4号中加加热器的抽汽流量，得到中压缸排汽流量，得到低压缸的总流量。
12、优选的，所述低压缸总输出功率的计算方式是：测量发电机总功率，减去高压缸总输出功率和中压缸总输出功率，得到低压缸总输出功率。
13、优选的，所述高压缸总输出功率和中压缸总输出功率计算方法相同，所述高压缸输出功率＝η(进汽流量×进汽焓-抽汽流量×抽汽焓-排汽流量×排汽焓值)，η为高压缸效率。
14、优选的，所述a低压缸输出功率＝a低压缸进汽流量×进汽焓-a低压缸抽汽流量×抽汽焓-a低压缸排汽流量×a低压缸的有用能终点焓ueep-a。
15、优选的，所述a低压缸膨胀线终点焓elep-a根据公式ueep-a＝elep-a+0.87(1-y)el计算得到，其中，ueep-a为a低压缸有用能终点焓，elep-a为a低压缸膨胀线终点焓，y为该点湿度，el为根据修正后的容积流量查图得到的排汽损失。
16、优选的，所述b低压缸有用能终点焓ueep-b＝(b低压缸进汽流量×进汽焓-b低压缸抽汽流量×抽汽焓-b低压缸输出功率)/b低压缸排汽流量。
17、优选的，所述步骤六中的设定值为0.5％。
18、本专利技术还提供一种采用所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法的抽汽回热系统，所述抽汽回热系统包括8级抽汽，高压缸为1、2段抽汽，中压缸为3、4段抽汽，低压缸为5-8段抽汽，5级抽汽从a低压缸引出，6级抽汽由b低压缸引出，7、8级抽汽从a、b低压缸抽出分别混合后进入7、8号低压加热器。
19、本专利技术的优点在于：由于双背压汽轮机的2座低压缸采用不同长度末级叶片，能够获得更好的宽负荷节能效果，在2座低压缸配置不等长末级叶片的设计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述计算方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述系统参数包括低压缸进汽状态点、低压缸总流量、低压缸总输出功率、5级抽汽状态点、6级抽汽状态点、7级抽汽压力、8级抽汽压力、2座低压缸背压和凝结水流量。
3.根据权利要求2所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述低压缸总流量的计算方式是：现场测量水的流量，高压缸进汽流量等于锅炉的给水流量，高压缸进汽流量减去从高压缸抽汽到1号、2号高加加热器的抽汽流量，得到高压缸排汽流量，再减去从中压缸抽汽到3号、4号中加加热器的抽汽流量，得到中压缸排汽流量，得到低压缸的总流量。
4.根据权利要求2所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述低压缸总输出功率的计算方式是：测量发电机总功率，减去高压缸总输出功率和中压缸总输出功率，得到低压缸总输出功率。
5.根据权利要求4所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算
6.根据权利要求2所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述A低压缸输出功率＝A低压缸进汽流量×进汽焓-A低压缸抽汽流量×抽汽焓-A低压缸排汽流量×A低压缸的有用能终点焓UEEP-A。
7.根据权利要求6所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述A低压缸膨胀线终点焓ELEP-A根据公式UEEP-A＝ELEP-A+0.87(1-Y)EL计算得到，其中，UEEP-A为A低压缸有用能终点焓，ELEP-A为A低压缸膨胀线终点焓，Y为该点湿度，EL为根据修正后的容积流量查图得到的排汽损失。
8.根据权利要求2所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述B低压缸有用能终点焓UEEP-B＝(B低压缸进汽流量×进汽焓-B低压缸抽汽流量×抽汽焓-B低压缸输出功率)/B低压缸排汽流量。
9.根据权利要求1所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述步骤六中的设定值为0.5％。
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法的抽汽回热系统，其特征在于：所述抽汽回热系统包括8级抽汽，高压缸为1、2段抽汽，中压缸为3、4段抽汽，低压缸为5-8段抽汽，5级抽汽从A低压缸引出，6级抽汽由B低压缸引出，7、8级抽汽从A、B低压缸抽出分别混合后进入7、8号低压加热器。
...【技术特征摘要】
1.一种不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述计算方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述系统参数包括低压缸进汽状态点、低压缸总流量、低压缸总输出功率、5级抽汽状态点、6级抽汽状态点、7级抽汽压力、8级抽汽压力、2座低压缸背压和凝结水流量。
3.根据权利要求2所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述低压缸总流量的计算方式是：现场测量水的流量，高压缸进汽流量等于锅炉的给水流量，高压缸进汽流量减去从高压缸抽汽到1号、2号高加加热器的抽汽流量，得到高压缸排汽流量，再减去从中压缸抽汽到3号、4号中加加热器的抽汽流量，得到中压缸排汽流量，得到低压缸的总流量。
4.根据权利要求2所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述低压缸总输出功率的计算方式是：测量发电机总功率，减去高压缸总输出功率和中压缸总输出功率，得到低压缸总输出功率。
5.根据权利要求4所述的不等长末级叶片的双背压汽轮机低压缸效率计算方法，其特征在于：所述高压缸总输出功率和中压缸总输出功率计算方法相同，所述高压缸输出功率＝η(进汽流量×进汽焓-抽汽流量×抽汽焓-排汽流量×排汽焓值)，η为高压缸效率。
6.根据权利要求2所述的不等长末级叶...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵飞，蒋寻寒，吴仲，陈开峰，张宁，王文阳，宋勇，李杰，吴剑，蒋怀锋，徐钟宇，徐搏超，陈悦，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：
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