本发明专利技术涉及一种火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定，用基准背压代替偏差较大的额定背压，包括通过试验获得冷却塔和凝汽器的实际性能数据，获取凝汽器循环水量、温升数据，由测试结合计算的方式，采用试验获取的数据和其它参数的设计数据，根据通用的流程计算确定基准背压；试验中，循环水调度以年平均气象条件下的实际调度方式为据；通过本发明专利技术所获得的背压数据结果比额定背压更真实，并去除了目前额定背压数据结果的随意性，可以更深入地理解机组的背压条件和设备状态，特别是方便与其它机组进行对比，利用本发明专利技术而获得准确的基准背压，对机组能耗现状和节能潜力的评价会更客观、深入，有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定，用测试和计算结合，用基准背压替代偏差较大的额定背压。
技术介绍
汽轮机排气压力也称背压，指汽轮机末级叶片后的绝对压力，是影响火电机组经济性的一个极其重要的参数。汽轮机设计背压的优选是汽轮机及冷端设备选型的基础，将直接关系到机组的经济运行。汽轮机的凝汽系统就是做功后的乏汽进入凝汽器汽侧，同时用大量的循环冷却水进入凝汽器，通过热交换使汽轮机排汽冷凝结成水后体积骤降，在汽轮机排气口处形成和维持汽轮机末端的真空。设计背压低，额定热耗基准就偏低，但冷却设备投资、运行耗电费用会提高；设计背压高，额定热耗基准就偏高，但冷却设备投资、运行耗电费用会降低。如果额定背压降低使汽轮机增加排汽面积，则额定工况热耗降低，而背压、负荷变化时，汽轮机热耗变化较大。设备投资及年运行费用等综合费用较低的背压才是最优值。火电机组运行时，循环水调度方式会直接影响机组的能耗。循环水量大，则汽轮机背压降低，但循环水泵耗电增加，因此，也有个综合平衡的优化问题，即循环水系统优化调度的问题。汽轮机设计背压值的选择直接关系到整个发电机组的经济性与合理性，是“一触而变全局”的重要参数，因此，汽轮机设计背压优选是冷端优化设计的重要环节。设置额定背压的目的有三 额定背压值是汽轮机排汽面积优化配置的关键依据； 评价汽轮机性能，或进行汽轮机热力试验时，为了获得真实客观的结果，关键参数包括背压必须修正到额定值； 机组投产后，电厂可以将背压统计平均值和额定值对比，判断冷端设备的设备状态和运行操作水平。国内电力设计院在计算火电机组的额定背压时，忽略了很多因素，依据的一些数据也不准确，结果经常偏离实际，缺乏代表性，以上三方面的作用发挥得都不好。电厂经常需要确定机组的实际能耗，而煤质变化频繁，短时间的正平衡统计煤耗常有较大误差，煤耗在线计算同样有较大的不确定度，此时，煤耗查定试验是唯一可靠的技术手段。汽轮机和锅炉同时进行对应工况试验，参数修正是其中的关键问题之一，其中最突出的就是汽轮机背压修正。国内现有的汽轮机试验，包括煤耗查定试验中，背压都是修正到额定值；火电机组能耗评价中，也都以额定背压为重要依据。而额定背压往往偏离实际条件，对电厂节能工作容易产生较大的误导，因此需要给出确定基准背压的出发点、原则和一套完整的方法、流程，客观真实的基准背压对揭示、确定机组的真实煤耗状态和节能工作水平、潜力有重要的意义。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定的技术方案，用参数实测与计算结合的方法获得基准背压，替代偏差较大的额定背压，以便真实客观地反映火电机组的真实背压条件。本专利技术的技术方案是，一种火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定，用基准背压代替额定背压，包括通过试验获取冷却塔的热力性能和凝汽器的循环水流量和温升数据、换热系数数据，根据通用流程和公式计算得到循环水温、凝汽器端差，最终根据水蒸气特性获得基准背压，所述通用流程和公式是指根据凝汽器进水温度、循环水温升、凝汽器端差，获得基准背压对应的饱和温度；其中，所述凝汽器的循环水流量和温升数据是基于年平均气象条件下的实际调度方式直接在现场测量而得到；所述获取冷却塔热力性能和凝汽器的换热系数数据是首先通过对凝汽器、冷却塔进行特性试验，经改变机组负荷与循环水调度方式的多个工况试验数据，获取冷却塔填料的实际热力特性方程和凝汽器的实际换热系数，并以此为依据得到实际调度方式工况下的冷却塔出水温度和凝汽器端差。进一步，所述实际调度方式是指机组满负荷、年平均气象条件下，电厂实际采用的循环水调度方式。进一步，所述对凝汽器进行特性试验是凝汽器热力性能试验，所述对冷却塔进行特性试验是冷却塔热力性能试验。进一步，所述多个工况试验是针对冷却塔的多工况热力性能试验。进一步，所述得到冷却塔出水温度的步骤是，首先通过冷却塔热力性能试验得到冷却塔填料的热力特性方程，再根据实测的循环水量和温升，以及年平均气象数据，计算得到机组满负荷、年平均气象条件、实际调度方式下的冷却塔出水温度。进一步，所述得到凝汽器端差的步骤是，首先通过凝汽器热力性能试验得到机组额定负荷、春秋季循环水实际调度方式条件下的循环水量、温升和换热系数，然后经凝汽器热力性能计算得到年平均气象条件、额定机组负荷、春秋季循环水实际调度方式条件下的凝汽器端差。进一步，所述通过试验获取凝汽器的循环水流量是通过测量凝汽器循环水温升间接测量得到。所述对凝汽器进行特性试验是凝汽器热力性能试验，以获得凝汽器在试验工况下的实际换热系数，特别是清洁系数，为获得机组满负荷、春秋季节循环水实际调度方式条件下的凝汽器端差作准备。所述对冷却塔进行特性试验是冷却塔热力特性试验，以获得填料的实际热力特性方程，为计算实际调度方式下的年平均出塔水温作准备。本专利技术的有益效果是，通过本专利技术所获得的背压数据结果更真实，并去除了目前背压数据结果取得的随意性，可以更深入地理解机组的背压条件，特别是方便与其它机组进行节能潜力对比。试验中得到的凝汽器清洁系数和冷却塔实际热力性能，当然可以客观、清晰地反映冷端设备的状态。很明显，采用长江水源的开式循环水系统，节能优势相当大。需要重视600MW级别4排汽汽轮机，由于普遍采用IOOOmm级别末级叶片，排汽面积较大，因此微增出力很大，I kPa以上的背压差异，带来的汽轮机热耗和机组煤耗差别是相当大的，见附图3。大型火电机组，配备闭式循环水系统和采用长江水源的开式循环数系统相比，背压条件差异超过I kPa，对供电煤耗的影响达到Γ7 g/kWh，大约1.5 2%，远远不是额定背压5.2kPa和4.9 kPa之间这么小的差距能够代表的。额定背压偏差较大，容易误导科研单位、发电集团和电厂对机组的能耗评价，因此利用本专利技术而获得准确的基准背压，对机组能耗现状和节能潜力的评价会更客观，有重要意义。下面结合附图和实施例对专利技术作一详细描述。附图说明图1是采用温差法实测凝汽器进水量的流程； 图2是煤耗试验中获得基准背压的流程框 图3是某种型号超临界600MW汽轮机背压修正曲线图(THA工况)。具体实施例方式一种火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定实施例，参见图1至图3，是用基准背压代替额定背压，包括通过试验获取冷却塔的热力性能和凝汽器的循环水流量和温升数据、换热系数数据，根据通用流程和公式计算得到循环水温、凝汽器端差，最终根据水蒸气特性获得基准背压，所述通用流程和公式是指根据凝汽器进水温度、循环水温升、凝汽器端差，获得基准背压对应的饱和温度；其中，所述凝汽器的循环水流量和温升数据是基于年平均气象条`件下的实际调度方式直接在现场测量而得到；所述获取冷却塔热力性能和凝汽器的换热系数数据是首先通过对凝汽器、冷却塔进行特性试验，经改变机组负荷与循环水调度方式的多个工况试验数据，获取冷却塔填料的实际热力特性方程和凝汽器的实际换热系数，并以此为依据得到实际调度方式工况下的冷却塔出水温度和凝汽器端差。其中汽轮机背压对应的饱和温度的关系式是 ^ ^Δ +δ (I) 其中 ts :汽轮机背压对应的饱和温度，V ； I1 :凝汽器进水温度，°C ； Δ t :循环水温本文档来自技高网...
【技术保护点】
火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定，用基准背压代替额定背压，包括通过试验获取冷却塔的热力性能和凝汽器的循环水流量和温升数据、换热系数数据，根据通用流程和公式计算得到循环水温、凝汽器端差，最终根据水蒸气特性获得基准背压，所述通用流程和公式是指：根据凝汽器进水温度、循环水温升、凝汽器端差，获得基准背压对应的饱和温度；其特征在于，所述凝汽器的循环水流量和温升数据是基于年平均气象条件下的实际调度方式直接在现场测量而得到；所述获取冷却塔热力性能和凝汽器的换热系数数据是首先通过对凝汽器、冷却塔进行特性试验，经改变机组负荷与循环水调度方式的多个工况试验数据，获取冷却塔填料的实际热力特性方程和凝汽器的实际换热系数，并以此为依据得到实际调度方式工况下的冷却塔出水温度和凝汽器端差。
【技术特征摘要】
1.火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定，用基准背压代替额定背压，包括通过试验获取冷却塔的热力性能和凝汽器的循环水流量和温升数据、换热系数数据，根据通用流程和公式计算得到循环水温、凝汽器端差，最终根据水蒸气特性获得基准背压，所述通用流程和公式是指根据凝汽器进水温度、循环水温升、凝汽器端差，获得基准背压对应的饱和温度；其特征在于，所述凝汽器的循环水流量和温升数据是基于年平均气象条件下的实际调度方式直接在现场测量而得到；所述获取冷却塔热力性能和凝汽器的换热系数数据是首先通过对凝汽器、冷却塔进行特性试验，经改变机组负荷与循环水调度方式的多个工况试验数据，获取冷却塔填料的实际热力特性方程和凝汽器的实际换热系数，并以此为依据得到实际调度方式工况下的冷却塔出水温度和凝汽器端差。2.根据权利要求1所述的火电机组能耗评估和煤耗查定试验中汽轮机基准背压的确定，其特征在于，所述实际调度方式是指机组满负荷、年平均气象条件下，电厂实际采用的循环水调度方式。3.根据权利要求1所述的火电机组能耗评估和煤...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋寻寒，阮圣奇，蔡培，张辉，张贵杰，田万军，马斌，
申请(专利权)人：安徽省电力科学研究院，安徽新力电业科技咨询有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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