【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火力发电，尤其涉及基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法。
技术介绍
1、凝汽器是电力热力循环中的重要一环，其作用是将汽轮机的排汽凝结成水，形成并保持所要求的真空，直接影响到整个系统的热经济性和运行可靠性。
2、凝汽器热负荷是指凝汽器内蒸汽和凝结水传给冷却水的总热量(包括排汽、汽封漏汽、加热器疏水等热量)，其数值上等于凝汽器冷却水流量、冷却水定压比热容以及冷却水温升的乘积。由于循环水管直管段长度往往低于超声波流量计的测量条件，加上循环水流量不仅包含凝汽器冷却水流量，还包含开式水流量等，故而，难以通过测量冷却水流量来获取凝汽器热负荷。
3、通常，将汽轮发电机组热力系统视为一开口系统。该开口系统的输入能量等于机组热耗与发电机功率之积，该开口系统的输出能量等于汽轮机轴功和凝汽器热负荷之和。在设计工况下，依据制造厂设计资料和能量守恒定律，由设计热耗、设计发电机功率、设计发电机效率以及设计机械效率，便可得到不同发电机功率下的设计凝汽器热负荷。然而，在实际工况下，主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力、再热器减温水流量、供热抽汽流量均偏离各自设计值，进而引起凝汽器热负荷的变化。为准确获取实际工况下凝汽器热负荷，本专利技术提出一种基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题：在实际工况下，发电机组主控参数均偏离各自设计值，进而引起凝汽器热负荷的变化，准确获取实际工况下凝汽器热负荷，提供基于多因素回归的凝汽器热负荷
2、技术方案是：基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，根据制造厂设计资料和现场测试数据，通过热力性能计算，分别得到不同发电机功率下汽轮机组热力系统的热力特性和设计凝汽器热负荷；以及不同发电机功率下主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量以及再热器减温水流量、供热抽汽流量偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量；用非线性多元函数拟合的方式得出如下：
3、qd(p)＝a0+a1*p+a2*p2
4、qr(p0,t0,tr,ps，gj，gg)
5、＝q1(p0,p)+q2(t0,p)+q3(tr,p)+q4(ps，p)+q5(gj，p,ps)+q6(gg,p,ps)
6、其中a0,a1,a2,是回归系数，可以通过最小二乘法求解；
7、将实际工况下发电机功率所对应的设计凝汽器热负荷与各修正量相叠加，即可得出实际工况下的凝汽器热负荷，即：
8、q＝qd(p)+qr(p0，t0，tr，ps，gj，gg)
9、如此，就能较为准确地得出实际工况下的凝汽器热负荷，满足工程计算需求。
10、优选地，所述开口系统的输入能量等于机组热耗与发电机功率之积，该开口系统的输出能量等于汽轮机轴功和凝汽器热负荷之和。在设计工况下，依据制造厂设计资料和能量守恒定律，由设计热耗、设计发电机功率、设计发电机效率以及设计机械效率，可得到不同发电机功率下的设计凝汽器热负荷；不同发电机功率下，主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度及排汽压力的设计值均取制造厂额定工况的设计值；不同发电机功率下，再热器减温水流量、供热抽汽流量的设计值均为0t/h。
11、优选地，所述方法将主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力、再热器减温水流量、供热抽汽流量分为两类。其中，主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力仅测算在不同发电机功率下偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量；再热器减温水流量、供热抽汽流量则需测算在不同发电机功率和其下不同排汽压力下偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量；各修正量均通过最小二乘法进行拟合，得到相应的修正函数簇：
12、q1(p0,p)、q2(t0,p)、q3(tr,p)、q4(ps，p)、q5(gj，p,ps)、q6(gg，p,ps)。
13、优选地，所述方法根据制造厂提供的排汽环流面积和排汽损失特性曲线以及不同发电机功率下的热力性能试验测试数据，通过热力性能计算，得出汽轮机组在不同发电机功率下的各级组效率、加热器端差、再热器压损以及汽动给水泵等相关热力特性；在不同发电机功率下主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力、再热器减温水流量、供热抽汽流量偏离各自设计值引起凝汽器热负荷的修正量的计算过程中，直接调用以上热力特性计算结果。
14、优选地，在不同发电机功率下变化主蒸汽压力，通过热力计算，得出不同发电机功率和不同主蒸汽压力下相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率下，视主蒸汽压力设计值对应的凝汽器热负荷为基准值，不同主蒸汽压力对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，得到不同发电机功率下不同主蒸汽压力对应的凝汽器热负荷的修正量；计算步骤及公式如下：
15、首先，根据制造厂设计资料和能量守恒定律，由设计热耗、设计发电机功率、设计发电机效率以及设计机械效率，可得到不同发电机功率下的设计凝汽器热负荷qd(p)；即：
16、qd(p)＝h*p-p/(ηg*ηm)；其中h是设计热耗，p是设计发电机功率，ηg是发电机效率，ηm是机械效率；
17、然后，不同主蒸汽压力对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差的计算公式如下：
18、q1(p0，p)＝q(p0，p)-qd(p)；
19、其中q1(p0，p)是不同主蒸汽压力对应的凝汽器热负荷修正量，单位为kw；q(p0，p)是不同主蒸汽压力对应的凝汽器热负荷，单位为kw；qd(p)是发电机功率下对应的凝汽器热负荷，单位为kw。
20、优选地，所述方法在不同发电机功率下变化主蒸汽温度，通过热力计算，得出不同发电机功率下不同主蒸汽温度和相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率下，视主蒸汽温度设计值对应的凝汽器热负荷为基准值，不同主蒸汽温度对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，计算公式如下：
21、q2(t0，p)＝q(t0，p)-qd(p)
22、得到不同发电机功率下不同主蒸汽温度对应的凝汽器热负荷的修正量。
23、优选地，所述方法在不同发电机功率下变化再热蒸汽温度，通过热力计算，得出不同发电机功率下不同再热蒸汽温度和相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率下，视再热蒸汽温度设计值对应的凝汽器热负荷为基准值，不同再热蒸汽温度对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，计算公式如下：
24、q3(tr，p)＝q(tr，p)-qd(p)
25、得到不同发电机功率下不同再热蒸汽温度对应的凝汽器热负荷的修正量；
26、优选地，所述方法在不同发电机功率下变化排汽压力，通过热力计算，得出不同发电机功率下不同排汽压力和相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率下，视排汽压力设计值对应的凝汽器热负荷为基准值，不同排汽压力对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，计算公式如下：
27、q4(ps，p)＝q(ps，p)-qd(p)
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【技术保护点】
1.基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，根据制造厂设计资料和现场测试数据，通过热力性能计算，分别得到不同发电机功率下汽轮机组热力系统的热力特性和设计凝汽器热负荷；以及不同发电机功率下主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量以及再热器减温水流量、供热抽汽流量偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量；用非线性多元函数拟合的方式得出如下：
2.根据权利要求1所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，在设计工况下，依据制造厂设计资料和能量守恒定律，由设计热耗、设计发电机功率、设计发电机效率以及设计机械效率，可得到不同发电机功率下的设计凝汽器热负荷；不同发电机功率下，主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度及排汽压力的设计值均取制造厂额定工况的设计值；不同发电机功率下，再热器减温水流量、供热抽汽流量的设计值均为0t/h。
3.根据权利要求1所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，将主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力、再热器减温水流量、供热抽汽流量分为两类：其中，主蒸汽压力、主蒸
4.根据权利要求1或3所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，所述方法根据制造厂提供的排汽环流面积和排汽损失特性曲线以及不同发电机功率下的热力性能试验测试数据，通过热力性能计算，得出汽轮机组在不同发电机功率下的各级组效率、加热器端差、再热器压损以及汽动给水泵等相关热力特性；在不同发电机功率下主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力、再热器减温水流量、供热抽汽流量偏离各自设计值引起凝汽器热负荷的修正量的计算过程中，直接调用以上热力特性计算结果。
5.根据权利要求4所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，在不同发电机功率下变化主蒸汽压力，通过热力计算，得出不同发电机功率和不同主蒸汽压力下相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率下，视主蒸汽压力设计值对应的凝汽器热负荷为基准值，不同主蒸汽压力对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，得到不同发电机功率下不同主蒸汽压力对应的凝汽器热负荷的修正量；计算步骤及公式如下：
6.根据权利要求4所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，在不同发电机功率下变化主蒸汽温度，通过热力计算，得出不同发电机功率下不同主蒸汽温度和相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率下，视主蒸汽温度设计值对应的凝汽器热负荷为基准值，不同主蒸汽温度对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，计算公式如下：
7.根据权利要求4所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，在不同发电机功率下变化再热蒸汽温度，通过热力计算，得出不同发电机功率下不同再热蒸汽温度和相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率下，视再热蒸汽温度设计值对应的凝汽器热负荷为基准值，不同再热蒸汽温度对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，计算公式如下：
8.根据权利要求4所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，在不同发电机功率下变化排汽压力，通过热力计算，得出不同发电机功率下不同排汽压力和相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率下，视排汽压力设计值对应的凝汽器热负荷为基准值，不同排汽压力对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，计算公式如下：
9.根据权利要求4所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，在不同发电机功率下由高至低设定多个不同排汽压力。在不同发电机功率和其下不同排汽压力下变化再热器减温水流量，通过热力计算，得出不同发电机功率和其下不同排汽压力下再热器减温水流量和相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率和其下不同排汽压力下，视再热器减温水流量0t/h对应的凝汽器热负荷为基准值，不同再热器减温水流量对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，计算公式如下：
10.根据权利要求4所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，在不同发电机功率下由高至低设定多个不同排汽压力，在不同发电机功率和其下不同排汽压力下变化供热抽汽流量，通过热力计算，得出不同发电机功率和其下不同排汽压力下供热抽汽流量和相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率和其下不同排汽压力下，视供热抽汽流量0t/h对应的凝汽器热负荷为基准值，不同供热抽汽流量对应的凝汽器热负荷依次与基准值作差，计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，根据制造厂设计资料和现场测试数据，通过热力性能计算，分别得到不同发电机功率下汽轮机组热力系统的热力特性和设计凝汽器热负荷；以及不同发电机功率下主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量以及再热器减温水流量、供热抽汽流量偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量；用非线性多元函数拟合的方式得出如下：
2.根据权利要求1所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，在设计工况下，依据制造厂设计资料和能量守恒定律，由设计热耗、设计发电机功率、设计发电机效率以及设计机械效率，可得到不同发电机功率下的设计凝汽器热负荷；不同发电机功率下，主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度及排汽压力的设计值均取制造厂额定工况的设计值；不同发电机功率下，再热器减温水流量、供热抽汽流量的设计值均为0t/h。
3.根据权利要求1所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，将主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力、再热器减温水流量、供热抽汽流量分为两类：其中，主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力仅测算在不同发电机功率下偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量；再热器减温水流量、供热抽汽流量则需测算在不同发电机功率和其下不同排汽压力下偏离各自设计值对凝汽器热负荷的修正量；各修正量均通过最小二乘法进行拟合，得到相应的修正函数簇：
4.根据权利要求1或3所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，所述方法根据制造厂提供的排汽环流面积和排汽损失特性曲线以及不同发电机功率下的热力性能试验测试数据，通过热力性能计算，得出汽轮机组在不同发电机功率下的各级组效率、加热器端差、再热器压损以及汽动给水泵等相关热力特性；在不同发电机功率下主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力、再热器减温水流量、供热抽汽流量偏离各自设计值引起凝汽器热负荷的修正量的计算过程中，直接调用以上热力特性计算结果。
5.根据权利要求4所述的基于多因素回归的凝汽器热负荷计算方法，其特征在于，在不同发电机功率下变化主蒸汽压力，通过热力计算，得出不同发电机功率和不同主蒸汽压力下相应的凝汽器热负荷；在不同发电机功率下，视主蒸汽压力设计值对应的凝汽器热负荷为...
【专利技术属性】
技术研发人员：占阜元，王华，徐俊华，沈永流，敖丽华，张晓蕾，穆鑫，张小亮，范伟，
申请(专利权)人：国能丰城发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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