本發(fā)明涉及抽汽供熱汽輪機(jī)組的運(yùn)行控制技術(shù)，具體是一種中壓排汽供熱機(jī)組的低壓切缸系統(tǒng)，以及基于該低壓切缸系統(tǒng)的低壓切缸冷卻流量在線獲取方法。

背景技術(shù)：

1、為滿足熱電解耦、深度調(diào)峰的技術(shù)需求，需要對(duì)電廠的汽輪機(jī)組進(jìn)行切缸供熱改造，以使汽輪機(jī)組在低負(fù)荷時(shí)切除低壓缸膨脹做功來(lái)提高熱效率和經(jīng)濟(jì)性。汽輪機(jī)組在低壓缸切除完成之后，需要對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，這也包括了對(duì)保障低壓缸安全運(yùn)行的最小進(jìn)汽冷卻流量的持續(xù)監(jiān)測(cè)，如在持續(xù)監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)組運(yùn)行異?；騾?shù)超出正常范圍，則需要及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整和處理。

2、中壓排汽供熱機(jī)組的常見(jiàn)低壓切缸系統(tǒng)如圖1所示：

3、在中壓缸1的排汽處連接有中壓排汽熱電偶6、中壓排汽壓力變送器7、低壓冷卻主管路3、低壓冷卻旁路4和供熱管路5；其中，中壓排汽熱電偶6用作測(cè)得中壓缸1排汽的實(shí)時(shí)蒸汽溫度；中壓排汽壓力變送器7用作測(cè)得中壓缸1排汽的實(shí)時(shí)蒸汽壓力；低壓冷卻主管路3和低壓冷卻旁路4分不同工況用作向低壓缸2輸送冷卻蒸汽；

4、在低壓缸2的進(jìn)汽處連接有低壓進(jìn)汽熱電偶8、低壓進(jìn)汽壓力變送器9、低壓冷卻主管路3和低壓冷卻旁路4；其中，低壓進(jìn)汽熱電偶8用作測(cè)得低壓缸2進(jìn)汽的實(shí)時(shí)蒸汽溫度；低壓進(jìn)汽壓力變送器9用作測(cè)得低壓缸2進(jìn)汽的實(shí)時(shí)蒸汽壓力；

5、在低壓缸2的排汽處連接有低壓排汽壓力變送器10；低壓排汽壓力變送器10用作測(cè)得低壓缸2排汽的實(shí)時(shí)蒸汽壓力；

6、在低壓冷卻主管路3上連接有主蝶閥11，且在低壓切缸運(yùn)行時(shí)，低壓冷卻主管路3上的主蝶閥11處于全關(guān)狀態(tài)，即在低壓切缸運(yùn)行時(shí)，輸送給低壓缸2的冷卻蒸汽經(jīng)低壓冷卻旁路4流動(dòng)；

7、在低壓冷卻旁路4上連接有冷卻蒸汽調(diào)節(jié)閥12，在冷卻蒸汽調(diào)節(jié)閥12下游的低壓冷卻旁路4上連接有計(jì)量前熱電偶13、計(jì)量前壓力變送器14和流量計(jì)15；其中，冷卻蒸汽調(diào)節(jié)閥12用作調(diào)節(jié)進(jìn)入低壓缸2的冷卻蒸汽流量；流量計(jì)15根據(jù)工作特性，需要在前后均形成測(cè)溫點(diǎn)和測(cè)壓點(diǎn)，故計(jì)量前熱電偶13、計(jì)量前壓力變送器14配合低壓缸2進(jìn)汽處的低壓進(jìn)汽熱電偶8、低壓進(jìn)汽壓力變送器9使流量計(jì)15進(jìn)行冷卻蒸汽流量的測(cè)量。

8、在上述中壓排汽供熱機(jī)組的低壓切缸系統(tǒng)中，由低壓冷卻旁路上的流量計(jì)對(duì)保障低壓缸安全運(yùn)行的最小進(jìn)汽冷卻流量進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)。

9、然而，在上述中壓排汽供熱機(jī)組的低壓切缸系統(tǒng)中，不僅需要在低壓冷卻旁路上另行增設(shè)配合流量計(jì)的計(jì)量前熱電偶、計(jì)量前壓力變送器，而且，由于流量計(jì)的工作特性使然，要求在安裝位置前形成至少5倍dn長(zhǎng)度的直管段、在安裝位置后形成至少2倍dn長(zhǎng)度的直管段，否則測(cè)量結(jié)果存在較大誤差。如此，上述低壓切缸冷卻流量的監(jiān)測(cè)技術(shù)，不利于汽輪機(jī)組在現(xiàn)場(chǎng)改造的結(jié)構(gòu)緊湊化、靈活化，加之流量計(jì)的價(jià)格偏貴，服役后還需要定期進(jìn)行拆下的檢驗(yàn)及檢驗(yàn)后的安裝，增大了切缸改造的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的技術(shù)目的在于：針對(duì)于上述中壓排汽供熱機(jī)組切缸改造的特殊性，以及現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有利于汽輪機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)改造的結(jié)構(gòu)緊湊化、靈活化，降低改造和維護(hù)成本的低壓切缸系統(tǒng)，以及基于該低壓切缸系統(tǒng)的低壓切缸冷卻流量在線獲取方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種低壓切缸系統(tǒng)，包括中壓缸和低壓缸；

3、所述中壓缸的排汽處連接有中壓排汽熱電偶、中壓排汽壓力變送器、低壓冷卻主管路、低壓冷卻旁路和供熱管路；

4、所述低壓缸的進(jìn)汽處連接有低壓進(jìn)汽熱電偶、低壓進(jìn)汽壓力變送器、低壓冷卻主管路和低壓冷卻旁路，所述低壓缸的排汽處連接有低壓排汽壓力變送器；

5、所述低壓冷卻主管路上連接有主蝶閥，且在低壓切缸運(yùn)行時(shí)，所述低壓冷卻主管路上的所述主蝶閥處于全關(guān)狀態(tài)；

6、所述低壓冷卻旁路上連接有冷卻蒸汽調(diào)節(jié)閥，且所述低壓冷卻旁路上無(wú)流量計(jì)及計(jì)量前熱電偶和計(jì)量前壓力變送器。

7、所述低壓切缸系統(tǒng)為中壓排汽供熱機(jī)組在低負(fù)荷時(shí)切缸供熱投運(yùn)。

8、一種上述低壓切缸系統(tǒng)的低壓切缸冷卻流量在線獲取方法，所述在線獲取方法包括下列工藝步驟：

9、步驟1.在低壓切缸運(yùn)行前的機(jī)組性能考核或監(jiān)督試驗(yàn)中，開(kāi)展低壓缸上的低壓加熱器全切試驗(yàn)，利用低壓進(jìn)汽熱電偶測(cè)得當(dāng)前的低壓進(jìn)汽溫度、低壓進(jìn)汽壓力變送器測(cè)得當(dāng)前的低壓進(jìn)汽壓力、低壓排汽壓力變送器測(cè)得當(dāng)前的低壓排汽壓力，聯(lián)算獲得低壓缸進(jìn)汽處蒸汽流量；

10、步驟2.以低壓缸上的低壓加熱器全切試驗(yàn)下的低壓缸進(jìn)汽處蒸汽流量，以及對(duì)應(yīng)的低壓進(jìn)汽溫度、低壓進(jìn)汽壓力和低壓排汽壓力，計(jì)算獲得低壓通流部分的流量特性系數(shù)；

11、步驟3.在低壓切缸運(yùn)行時(shí)，利用低壓進(jìn)汽熱電偶測(cè)得當(dāng)前的低壓進(jìn)汽溫度、低壓進(jìn)汽壓力變送器測(cè)得當(dāng)前的低壓進(jìn)汽壓力、低壓排汽壓力變送器測(cè)得當(dāng)前的低壓排汽壓力，通過(guò)已獲得的低壓通流部分流量特性系數(shù)，結(jié)合當(dāng)前低壓進(jìn)汽溫度、低壓進(jìn)汽壓力、低壓排汽壓力計(jì)算獲得低壓切缸運(yùn)行時(shí)的低壓缸進(jìn)汽處在當(dāng)前采集時(shí)的蒸汽流量。

12、步驟1中，以低壓進(jìn)汽溫度、低壓進(jìn)汽壓力和低壓排汽壓力對(duì)低壓缸進(jìn)汽處蒸汽流量的聯(lián)算獲得，是以asme性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中的ptc6規(guī)程開(kāi)展。

13、步驟2中，所述低壓通流部分的流量特性系數(shù)滿足如下關(guān)系式：

14、

15、式中：

16、f為低壓通流部分的流量特性系數(shù)；

17、g0為低壓缸上的低壓加熱器全切試驗(yàn)下，低壓缸進(jìn)汽處蒸汽流量，單位為t/h；

18、p0為低壓缸上的低壓加熱器全切試驗(yàn)下，低壓進(jìn)汽壓力變送器測(cè)得的低壓進(jìn)汽壓力，單位為mpa；

19、pk0為低壓缸上的低壓加熱器全切試驗(yàn)下，低壓排汽壓力變送器測(cè)得的低壓排汽壓力，單位為mpa；

20、t0為低壓缸上的低壓加熱器全切試驗(yàn)下，低壓排汽進(jìn)汽熱電偶測(cè)得的低壓進(jìn)汽溫度，單位為k。

21、步驟3中，通過(guò)已獲得的低壓通流部分流量特性系數(shù)，結(jié)合低壓進(jìn)汽溫度、低壓進(jìn)汽壓力、低壓排汽壓力計(jì)算獲得低壓切缸運(yùn)行時(shí)的低壓缸進(jìn)汽處蒸汽流量，滿足如下關(guān)系式：

22、

23、式中：

24、g1為低壓切缸運(yùn)行時(shí)的低壓缸進(jìn)汽處，在當(dāng)前采集時(shí)的蒸汽流量，單位為t/h；

25、f為低壓通流部分的流量特性系數(shù)；

26、p01為低壓切缸運(yùn)行時(shí)的低壓進(jìn)汽壓力變送器，在當(dāng)前采集時(shí)測(cè)得的低壓進(jìn)汽壓力，單位為mpa；

27、pk1為低壓切缸運(yùn)行時(shí)的低壓排汽壓力變送器，在當(dāng)前采集時(shí)測(cè)得的低壓排汽壓力，單位為mpa；

28、t01為低壓切缸運(yùn)行時(shí)的低壓排汽進(jìn)汽熱電偶，在當(dāng)前采集時(shí)測(cè)得的低壓進(jìn)汽溫度，單位為k。

29、本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：上述技術(shù)措施針對(duì)于上述中壓排汽供熱機(jī)組切缸改造的技術(shù)特殊性，在低壓切缸系統(tǒng)中去除了低壓冷卻旁路上的原用作監(jiān)測(cè)低壓切缸冷卻流量的流量計(jì)，以及配合原流量計(jì)的計(jì)量前熱電偶和計(jì)量前壓力變送器，如此對(duì)中壓排汽供熱機(jī)組進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切缸改造時(shí)無(wú)需考慮流量計(jì)的安裝技術(shù)要求，有利于按照現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境而因地制宜的進(jìn)行結(jié)構(gòu)緊湊化、靈活化的切缸改造，可操作性強(qiáng)，且大幅降低了改造和維護(hù)成本。

30、基于上述低壓切缸系統(tǒng)，將低壓切缸的冷卻流量監(jiān)測(cè)改為了靈活性好、準(zhǔn)確性高的在線計(jì)算獲取，即以試驗(yàn)工況環(huán)境下獲得的低壓通流部分流量特性系數(shù)，對(duì)正式運(yùn)行工況環(huán)境下的實(shí)時(shí)低壓進(jìn)汽溫度、低壓進(jìn)汽壓力、低壓排汽壓力的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正，以獲得高準(zhǔn)確性的低壓冷卻流量，在原有的測(cè)溫點(diǎn)、測(cè)壓點(diǎn)硬件基礎(chǔ)上即可實(shí)現(xiàn)，無(wú)需額外增加冷卻流量監(jiān)測(cè)的相關(guān)硬件，在滿足技術(shù)要求的同時(shí)，改造及運(yùn)行維護(hù)成本均低，經(jīng)濟(jì)性好。