本技術涉及再熱器系統監測領域,具體涉及一種再熱器蒸汽流速監測方法及裝置。
背景技術:
1、在當前熱電聯產推廣背景下,采用再熱抽汽供熱的火電機組被廣泛應用,此外,在當前發電負荷較低的工況下,機組通過抽取再熱蒸汽為外部供熱提供熱源,有效提升了能源利用率。
2、然而該運行模式在實際應用中也帶來了新的技術挑戰。例如,在發電低谷期,鍋爐負荷下降,再熱段壓力本就偏低,若此時仍進行大流量抽汽極易導致再熱器內蒸汽流速超過其原始設計值。再熱器蒸汽流速超限不僅加劇設備運行風險,還會引起整個再熱系統阻力急劇上升,帶來一系列結構性和熱力學方面的嚴重后果。
3、從鍋爐側來看,由于再熱器汽阻增加,可能導致水冷壁內部并聯管組之間的蒸汽流量嚴重失衡,偏差甚至可達±25%,使得某些管段長期超流運行,損壞加劇。其次,在汽阻突然解除的瞬間,蒸汽流動恢復,會引發瞬時的壓力沖擊,壓力幅值可達6~8mpa,相當于設備設計壓力的1.5至2倍,極易誘發再熱器結構件疲勞損傷。再次,由于壓力降低,再熱器末級管壁溫度顯著升高,進一步引發高溫腐蝕,研究表明,僅壓力下降1mpa,腐蝕速率即可提升0.1mm/萬小時,顯著縮短管道壽命。
4、在汽輪機側,汽阻波動也會造成嚴重影響。一方面,蒸汽在調節級突然突增,易使其運行壓力和熱應力超出承載極限約30%,加劇調節級葉片的疲勞磨損。另一方面,頻繁出現的汽阻-恢復過程,會在轉子結構中引發低周熱疲勞,加速轉子的壽命損耗,相關測試顯示其壽命降低可達5~8倍,增加了運行風險和維修成本。
技術實現思路
1、針對現有技術中的問題,本技術提供一種再熱器蒸汽流速監測方法及裝置,能夠在無需新增高溫流量計的情況下,基于現有dcs(distributed?control?system,分散控制系統)參數實時監測再熱器蒸汽流速,降低設備成本并提升運行安全性。
2、為了解決上述問題中的至少一個,本技術提供以下技術方案:
3、根據本技術實施例的第一方面,本技術提供一種再熱器蒸汽流速監測方法,包括:
4、根據鍋爐的給水流量和過熱減溫水流量確定鍋爐的主蒸汽流量;
5、根據第一段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量和所述第一段抽汽的焓降參數確定所述第一段抽汽的流量;
6、根據第二段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量、所述第一段抽汽的流量和所述第二段抽汽的焓降參數確定所述第二段抽汽的流量;
7、根據所述主蒸汽流量、所述第一段抽汽的流量、所述第二段抽汽的流量和再熱過程中的減溫水流量確定所述再熱過程中的蒸汽流量;
8、根據所述再熱過程中的蒸汽流量、再熱蒸汽比容和蒸汽管道參數確定高壓再熱蒸汽流速。
9、根據本技術的任一實施方式,所述根據第一段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量和所述第一段抽汽的焓降參數確定所述第一段抽汽的流量,包括:
10、根據所述第一段抽汽高壓加熱過程中給水側進口處和出口處的溫度參數以及壓力參數,確定所述第一段抽汽高壓加熱過程中的焓升參數;
11、根據所述第一段抽汽高壓加熱過程中的焓升參數和所述給水流量確定所述第一段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量;
12、根據所述第一段抽汽高壓加熱過程中的抽汽壓力、抽汽溫度以及疏水溫度確定所述第一段抽汽的焓降參數;
13、根據所述第一段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量和所述第一段抽汽的焓降參數確定所述第一段抽汽的流量。
14、根據本技術的任一實施方式,所述根據第二段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量、所述第一段抽汽的流量和所述第二段抽汽的焓降參數確定所述第二段抽汽的流量,包括:
15、根據所述第二段抽汽高壓加熱過程中給水側進口處和出口處的溫度參數以及壓力參數,確定所述第二段抽汽高壓加熱過程中的焓升參數;
16、根據所述第二段抽汽高壓加熱過程中的焓升參數和所述給水流量確定所述第二段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量;
17、根據所述第二段抽汽高壓加熱過程中的抽汽壓力、抽汽溫度以及疏水溫度確定所述第二段抽汽的焓降參數;
18、根據所述第一段抽汽的流量、所述第一段抽汽高壓加熱過程中的疏水焓值和所述第二段抽汽高壓加熱過程中的疏水焓值確定所述第一段抽汽高壓加熱過程中的疏水放熱量;
19、根據所述第二段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量、所述第一段抽汽高壓加熱過程中的疏水放熱量和所述第二段抽汽的焓降參數確定所述第二段抽汽的流量。
20、根據本技術的任一實施方式,所述根據所述再熱過程中的蒸汽流量、再熱蒸汽比容和蒸汽管道參數確定高壓再熱蒸汽流速,包括:
21、根據鍋爐的高壓再熱蒸汽出口壓力和出口溫度確定所述再熱蒸汽比容;
22、根據所述蒸汽管道參數中的管道外徑參數和壁厚參數確定所述蒸汽管道的內徑參數;
23、根據所述再熱過程中的蒸汽流量、所述再熱蒸汽比容和所述蒸汽管道的內徑參數確定所述高壓再熱蒸汽流速。
24、根據本技術實施例的第二方面,本技術提供一種再熱器蒸汽流速監測裝置,包括:
25、主蒸汽流量確定模塊,用于根據鍋爐的給水流量和過熱減溫水流量確定鍋爐的主蒸汽流量;
26、第一段抽汽流量確定模塊,用于根據第一段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量和所述第一段抽汽的焓降參數確定所述第一段抽汽的流量;
27、第二段抽汽流量確定模塊,用于根據第二段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量、所述第一段抽汽的流量和所述第二段抽汽的焓降參數確定所述第二段抽汽的流量;
28、再熱蒸汽流量確定模塊,用于根據所述主蒸汽流量、所述第一段抽汽的流量、所述第二段抽汽的流量和再熱過程中的減溫水流量確定所述再熱過程中的蒸汽流量;
29、再熱蒸汽流速確定模塊,用于根據所述再熱過程中的蒸汽流量、再熱蒸汽比容和蒸汽管道參數確定高壓再熱蒸汽流速。
30、根據本技術的任一實施方式,所述第一段抽汽流量確定模塊包括:
31、第一段焓升參數確定單元,用于根據第一段抽汽高壓加熱過程中給水側進口處和出口處的溫度參數以及壓力參數,確定第一段抽汽高壓加熱過程中的焓升參數;
32、第一段吸熱量計算單元,用于根據所述第一段抽汽高壓加熱過程中的焓升參數和給水流量確定第一段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量;
33、第一段焓降參數確定單元,用于根據第一段抽汽高壓加熱過程中的抽汽壓力、抽汽溫度以及疏水溫度確定第一段抽汽的焓降參數;
34、第一段抽汽流量計算單元,用于根據所述第一段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量和焓降參數確定第一段抽汽的流量。
35、根據本技術的任一實施方式,所述第二段抽汽流量確定模塊包括:
36、第二段焓升參數確定單元,用于根據第二段抽汽高壓加熱過程中給水側進口處和出口處的溫度參數以及壓力參數,確定第二段抽汽高壓加熱過程中的焓升參數;
37、第二段吸熱量計算單元,用于根據所述第二段抽汽高壓加熱過程中的焓升參數和給水流量確定第二段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量;
38、第二段焓降參數確定單元,用于根據第二段抽汽高壓加熱過程中的抽汽壓力、抽汽溫度以及疏水溫度確定第二段抽汽的焓降參數;
39、疏水放熱量確定單元,用于根據第一段抽汽的流量、第一段抽汽高壓加熱過程中的疏水焓值和第二段抽汽高壓加熱過程中的疏水焓值確定第一段抽汽高壓加熱過程中的疏水放熱量;
40、第二段抽汽流量計算單元,用于根據第二段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量、所述疏水放熱量和所述第二段抽汽的焓降參數確定第二段抽汽的流量。
41、根據本技術的任一實施方式,所述再熱蒸汽流量確定模塊包括:
42、再熱蒸汽比容確定單元,用于根據鍋爐的高壓再熱蒸汽出口壓力和出口溫度確定所述再熱蒸汽比容;
43、管道內徑確定單元,用于根據蒸汽管道參數中的管道外徑參數和壁厚參數確定蒸汽管道的內徑參數;
44、高壓再熱蒸汽流速計算單元,用于根據再熱過程中的蒸汽流量、所述再熱蒸汽比容和所述蒸汽管道的內徑參數確定高壓再熱蒸汽流速。
45、根據本技術實施例的第三方面,本技術提供一種電子設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述程序時實現所述的再熱器蒸汽流速監測方法的步驟。
46、根據本技術實施例的第四方面,本技術提供一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,該計算機程序被處理器執行時實現所述的再熱器蒸汽流速監測方法的步驟。
47、根據本技術實施例的第五方面,本技術提供一種計算機程序產品,包括計算機程序/指令,該計算機程序/指令被處理器執行時實現所述的再熱器蒸汽流速監測方法的步驟。
48、由上述技術方案可知,本技術提供一種再熱器蒸汽流速監測方法及裝置,通過根據鍋爐的給水流量和過熱減溫水流量確定鍋爐的主蒸汽流量;根據第一段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量和第一段抽汽的焓降參數確定第一段抽汽的流量;根據第二段抽汽高壓加熱過程中的吸熱量、第一段抽汽的流量和第二段抽汽的焓降參數確定第二段抽汽的流量;根據主蒸汽流量、第一段抽汽的流量、第二段抽汽的流量和再熱過程中的減溫水流量確定再熱過程中的蒸汽流量;根據再熱過程中的蒸汽流量、再熱蒸汽比容和蒸汽管道參數確定高壓再熱蒸汽流速,能夠在無需新增高溫流量計的情況下,基于現有dcs參數實時監測再熱器蒸汽流速,降低設備成本并提升運行安全性。