本發(fā)明涉及汽輪機(jī)組冷端系統(tǒng)性能檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

發(fā)電機(jī)組的冷端系統(tǒng)，由低壓缸本體及其回?zé)岢槠到y(tǒng)、排氣口及凝汽器系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、密封系統(tǒng)及抽真空系統(tǒng)、冷卻塔系統(tǒng)等組成。冷端系統(tǒng)的目的是將汽輪機(jī)的排氣轉(zhuǎn)化為凝結(jié)水，從而使發(fā)電過(guò)程可以再次將水加熱成為蒸汽，形成連續(xù)的發(fā)電過(guò)程。冷端系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量直接影響發(fā)電機(jī)組的真空。大型發(fā)電機(jī)組的汽輪機(jī)真空或背壓，對(duì)發(fā)電機(jī)組的能耗水平和經(jīng)濟(jì)性有重要的影響。試驗(yàn)研究表明，當(dāng)背壓大于臨界背壓時(shí)，背壓每增加1KPa，發(fā)電煤耗將上升2-3g/KWh。冷端系統(tǒng)的運(yùn)行目標(biāo)是在一定的循環(huán)水系統(tǒng)功耗的條件下，實(shí)現(xiàn)最高的真空或最低的背壓。

發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，由于運(yùn)行工況的變化、環(huán)境條件的變化導(dǎo)致真空處于連續(xù)變化的過(guò)程之中，加之真空測(cè)點(diǎn)、溫度測(cè)點(diǎn)本身存在誤差，發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行部門(mén)無(wú)法根據(jù)當(dāng)前實(shí)際真空的運(yùn)行至判斷冷端系統(tǒng)是否處于良好的狀態(tài)。另一方面，對(duì)于冷端系統(tǒng)及其各個(gè)子系統(tǒng)，沒(méi)有性能監(jiān)測(cè)手段，導(dǎo)致冷端系統(tǒng)成為發(fā)電廠管理的難點(diǎn)。只能通過(guò)一些孤立的試驗(yàn)，對(duì)冷端系統(tǒng)的設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行特定工況下的性能進(jìn)行測(cè)試。由于這些試驗(yàn)的試驗(yàn)周期長(zhǎng)、試驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜、試驗(yàn)成本高、試驗(yàn)條件苛刻，試驗(yàn)結(jié)果的可信度低等原因，導(dǎo)致發(fā)電廠冷端系統(tǒng)的管理水平難以依靠這些傳統(tǒng)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)提高。

由于發(fā)電機(jī)組中影響冷端系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的因素可以來(lái)自各個(gè)子系統(tǒng)的影響。發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，來(lái)自冷端系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的不同缺陷以不同的原理和方式影響著冷端系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。例如，冷卻塔性能下降造成循環(huán)水冷水溫度偏高，循環(huán)水系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致循環(huán)水流量下降，凝汽器系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致凝汽器端差上升，密封系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致背壓的空氣分壓上升，實(shí)際運(yùn)行管理過(guò)程中，運(yùn)行管理人員受到不能了解各種可能因素的影響情況以及影響程度，尤其是難以了解不同影響因素對(duì)真空的影響的相對(duì)程度的比較關(guān)系的局限，很難甚至是無(wú)法進(jìn)行正確的判斷和進(jìn)行改進(jìn)，造成冷端系統(tǒng)的管理存在相當(dāng)大的盲目性，導(dǎo)致不可避免的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大型發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)方法及系統(tǒng)，目的在于根據(jù)發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算冷端系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的性能參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)冷端系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行和管理。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種大型發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)方法，該方法包括：

S1、采集汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0；

S2、采集冷端系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)各種理想狀態(tài)下各子系統(tǒng)的模型參數(shù)獲得各種理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓；

S3、根據(jù)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0和各種理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓獲得冷端系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)，完成發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)。

本發(fā)明的有益效果是：發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，來(lái)自冷端系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的不同缺陷以不同的原理和方式影響著冷端系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。例如冷卻塔性能下降造成循環(huán)水冷水溫度偏高，循環(huán)水系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致循環(huán)水流量下降，凝汽器系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致凝汽器端差上升，密封系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致背壓的空氣分壓上升，本發(fā)明通過(guò)建立和計(jì)算應(yīng)達(dá)系數(shù)-對(duì)于背壓的影響比例，同時(shí)揭示出這些原本沒(méi)有可比性的來(lái)自各個(gè)子系統(tǒng)的缺陷和各種不同因素對(duì)于真空的影響的程度。從而使運(yùn)行管理者可以對(duì)于來(lái)自各個(gè)子系統(tǒng)的不同缺陷對(duì)于冷端系統(tǒng)的影響的程度，可以進(jìn)行直接比較，從而為正確做出運(yùn)行或檢修措施提供更直接的參考信息。

進(jìn)一步，所述S2中獲得各種理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓的過(guò)程為：

S21、根據(jù)當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水冷水溫度、當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水熱水溫度和當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水流量計(jì)算當(dāng)前實(shí)際冷源損失；

S22、根據(jù)當(dāng)前實(shí)際冷源損失計(jì)算在不同的循環(huán)水流量條件下的循環(huán)水溫升；

S23、根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算凝汽器端差；

S24、根據(jù)循環(huán)水溫升和凝汽器端差計(jì)算飽和溫度；

S25、根據(jù)飽和溫度計(jì)算出汽輪機(jī)背壓。

進(jìn)一步，所述S25中獲得的汽輪機(jī)背壓包括：

根據(jù)冷卻塔系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)的理想模型參數(shù)計(jì)算獲得的汽輪機(jī)的理想背壓Pi；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度計(jì)算循環(huán)水系統(tǒng)、凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)均為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P1；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度和實(shí)際循環(huán)水系統(tǒng)流量計(jì)算凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P2；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度、實(shí)際循環(huán)水系統(tǒng)流量和實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)計(jì)算密封系統(tǒng)為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P3。

進(jìn)一步，S3中所述的冷端系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)包括：

根據(jù)汽輪機(jī)的理想背壓Pi與發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0之間的比值計(jì)算獲得的冷端系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)的理想背壓Pi與汽輪機(jī)背壓P1之間的比值計(jì)算獲得的冷卻塔系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P1與汽輪機(jī)背壓P2之間的比值計(jì)算獲得的循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P2與汽輪機(jī)背壓P3之間的比值計(jì)算獲得的凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P3與發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0之間的比值計(jì)算獲得的密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)。

進(jìn)一步，所述實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)的計(jì)算過(guò)程為：

當(dāng)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷大于設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)，根據(jù)當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)與當(dāng)前工況下的理想傳熱系數(shù)的比值計(jì)算獲得實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)；

當(dāng)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷小于設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，判斷汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0是否小于汽輪機(jī)背壓P3：

如果是，則根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)，根據(jù)當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)與當(dāng)前工況下的理想傳熱系數(shù)的比值計(jì)算實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)；

如果否，則根據(jù)實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)直接獲得凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)和密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的另一技術(shù)方案如下：一種大型發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

實(shí)際背壓采集模塊，用于采集汽輪機(jī)發(fā)電組實(shí)際背壓P0；

理想背壓計(jì)算模塊，用于采集冷端系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)各種理想狀態(tài)下各子系統(tǒng)的模型參數(shù)獲得各種理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓；

應(yīng)達(dá)系數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0和各種理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓獲得冷端系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)，完成發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)。

本發(fā)明的有益效果是：發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，來(lái)自冷端系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的不同缺陷以不同的原理和方式影響著冷端系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。例如冷卻塔性能下降造成循環(huán)水冷水溫度偏高，循環(huán)水系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致循環(huán)水流量下降，凝汽器系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致凝汽器端差上升，密封系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致背壓的空氣分壓上升，本發(fā)明通過(guò)建立和計(jì)算應(yīng)達(dá)系數(shù)-對(duì)于背壓的影響比例，同時(shí)揭示出這些原本沒(méi)有可比性的來(lái)自各個(gè)子系統(tǒng)的缺陷和各種不同因素對(duì)于真空的影響的程度。從而使運(yùn)行管理者可以對(duì)于來(lái)自各個(gè)子系統(tǒng)的不同缺陷對(duì)于冷端系統(tǒng)的影響的程度，可以進(jìn)行直接比較，從而為正確做出運(yùn)行或檢修措施提供更直接的參考信息。

進(jìn)一步，所述理想背壓計(jì)算模塊包括：

冷源損失計(jì)算模塊，用于根據(jù)當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水冷水溫度、當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水熱水溫度和當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水流量計(jì)算當(dāng)前實(shí)際冷源損失；

循環(huán)水溫升計(jì)算模塊，用于根據(jù)當(dāng)前實(shí)際冷源損失計(jì)算在不同的循環(huán)水流量條件下的循環(huán)水溫升；

凝汽器端差計(jì)算模塊，用于根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算凝汽器端差；

飽和溫度計(jì)算模塊，用于根據(jù)循環(huán)水溫升和凝汽器端差計(jì)算飽和溫度；

汽輪機(jī)背壓計(jì)算模塊，用于根據(jù)飽和溫度計(jì)算出汽輪機(jī)背壓。

進(jìn)一步，汽輪機(jī)背壓計(jì)算模塊中獲得的汽輪機(jī)背壓包括：

根據(jù)冷卻塔系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)的理想模型參數(shù)計(jì)算獲得的汽輪機(jī)的理想背壓Pi；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度計(jì)算循環(huán)水系統(tǒng)、凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)均為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P1；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度和實(shí)際循環(huán)水系統(tǒng)流量計(jì)算凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P2；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度、實(shí)際循環(huán)水系統(tǒng)流量和實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)計(jì)算密封系統(tǒng)為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P3。

進(jìn)一步，應(yīng)達(dá)系數(shù)計(jì)算模塊中所述的冷端系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)包括：

根據(jù)汽輪機(jī)的理想背壓Pi與發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0之間的比值計(jì)算獲得的冷端系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)的理想背壓Pi與汽輪機(jī)背壓P1之間的比值計(jì)算獲得的冷卻塔系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P1與汽輪機(jī)背壓P2之間的比值計(jì)算獲得的循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P2與汽輪機(jī)背壓P3之間的比值計(jì)算獲得的凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P3與發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0之間的比值計(jì)算獲得的密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)。

進(jìn)一步，理想背壓計(jì)算模塊還包括：

高負(fù)荷清潔系數(shù)計(jì)算模塊，用于當(dāng)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷大于設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)，根據(jù)當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)與當(dāng)前工況下的理想傳熱系數(shù)的比值計(jì)算獲得實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)；

低負(fù)荷清潔系數(shù)計(jì)算模塊，用于當(dāng)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷小于設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，判斷汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0是否小于汽輪機(jī)背壓P3：如果是，則根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)，根據(jù)當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)與當(dāng)前工況下的理想傳熱系數(shù)的比值計(jì)算實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)；如果否，則根據(jù)實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)直接獲得凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)和密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的大型發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的S2中獲得理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓的流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的大型發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)系統(tǒng)的原理示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的理想背壓計(jì)算模塊2的原理示意圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、實(shí)際背壓采集模塊，2、理想背壓計(jì)算模塊，3、應(yīng)達(dá)系數(shù)計(jì)算模塊，4、冷源損失計(jì)算模塊，5、循環(huán)水溫升計(jì)算模塊，6、凝汽器端差計(jì)算模塊，7、飽和溫度計(jì)算模塊，8、汽輪機(jī)背壓計(jì)算模塊，9、高負(fù)荷清潔系數(shù)計(jì)算模塊，10、低負(fù)荷清潔系數(shù)計(jì)算模塊。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提出了一種大型發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)方法，該方法包括：

S1、采集汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0；

S2、采集冷端系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)各種理想狀態(tài)下各子系統(tǒng)的模型參數(shù)獲得各種理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓；

S3、根據(jù)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0和各種理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓獲得冷端系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)，完成發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)。

發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，來(lái)自冷端系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的不同缺陷以不同的原理和方式影響著冷端系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。例如冷卻塔性能下降造成循環(huán)水冷水溫度偏高，循環(huán)水系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致循環(huán)水流量下降，凝汽器系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致凝汽器端差上升，密封系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致背壓的空氣分壓上升，本實(shí)施例通過(guò)建立和計(jì)算應(yīng)達(dá)系數(shù)-對(duì)于背壓的影響比例，同時(shí)揭示出這些原本沒(méi)有可比性的來(lái)自各個(gè)子系統(tǒng)的缺陷和各種不同因素對(duì)于真空的影響的程度。從而使運(yùn)行管理者可以對(duì)于來(lái)自各個(gè)子系統(tǒng)的不同缺陷對(duì)于冷端系統(tǒng)的影響的程度，可以進(jìn)行直接比較，從而為正確做出運(yùn)行或檢修措施提供更直接的參考信息。

本實(shí)施例與循環(huán)水泵加裝變頻器并實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)運(yùn)行背壓連續(xù)優(yōu)化控制相結(jié)合，可以在實(shí)現(xiàn)冷端診斷的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)真空的連續(xù)優(yōu)化控制。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例需要對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，循環(huán)水系統(tǒng)模型包括管網(wǎng)流量壓力特性模型、循環(huán)水泵壓力、轉(zhuǎn)速、流量模型、并聯(lián)循環(huán)水泵流量與總流量的關(guān)系等。需要對(duì)冷端系統(tǒng)進(jìn)行必要的試驗(yàn)以實(shí)現(xiàn)對(duì)包括循環(huán)輸系統(tǒng)模型在內(nèi)的各種模型進(jìn)行標(biāo)定。根據(jù)循環(huán)水泵壓力、轉(zhuǎn)速、流量模型和實(shí)際循環(huán)水泵壓力可以對(duì)實(shí)際流量進(jìn)行診斷。

本實(shí)施例在具體應(yīng)用中，如圖2所示，關(guān)于計(jì)算汽輪機(jī)背壓的過(guò)程包括以下幾步：

S21、根據(jù)當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水冷水溫度、當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水熱水溫度和當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水流量計(jì)算當(dāng)前實(shí)際冷源損失；

S22、根據(jù)當(dāng)前實(shí)際冷源損失計(jì)算在不同的循環(huán)水流量條件下的循環(huán)水溫升；

S23、根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算凝汽器端差；

S24、根據(jù)循環(huán)水溫升和凝汽器端差計(jì)算飽和溫度；

S25、根據(jù)飽和溫度計(jì)算出汽輪機(jī)背壓。

本實(shí)施例可以采用多種變化的形式，包括根據(jù)某一子系統(tǒng)為理想條件和其他子系統(tǒng)為實(shí)際條件計(jì)算相應(yīng)的理想背壓，再根據(jù)發(fā)電機(jī)組當(dāng)前實(shí)際背壓，計(jì)算對(duì)應(yīng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)。例如，根據(jù)理想凝汽器計(jì)算理想背壓，該背壓與實(shí)際背壓的比值作為凝汽器應(yīng)達(dá)系數(shù)。

本實(shí)施例采用了實(shí)際背壓與一系列的某種條件下的理想背壓，計(jì)算出表示冷端系統(tǒng)及其各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量的指標(biāo)。本實(shí)施例采用一系列的理想背壓和實(shí)際背壓，包括：

汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0；

根據(jù)冷卻塔系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)的理想模型參數(shù)計(jì)算獲得的汽輪機(jī)的理想背壓Pi；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度計(jì)算循環(huán)水系統(tǒng)、凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)均為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P1；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度和實(shí)際循環(huán)水系統(tǒng)流量計(jì)算凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P2；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度、實(shí)際循環(huán)水系統(tǒng)流量和實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)計(jì)算密封系統(tǒng)為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P3。

上述得到的理想條件下的汽輪機(jī)背壓與實(shí)際背壓的比值為應(yīng)達(dá)系數(shù)，該值等于1或100％時(shí)，表示該系統(tǒng)為理想狀態(tài)，由此可以獲得冷端系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)包括：

根據(jù)汽輪機(jī)的理想背壓Pi與發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0之間的比值計(jì)算獲得的冷端系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)的理想背壓Pi與汽輪機(jī)背壓P1之間的比值計(jì)算獲得的冷卻塔系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P1與汽輪機(jī)背壓P2之間的比值計(jì)算獲得的循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P2與汽輪機(jī)背壓P3之間的比值計(jì)算獲得的凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P3與發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0之間的比值計(jì)算獲得的密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)。

根據(jù)冷卻塔系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)可以判斷冷卻塔系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量；

根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)可以判斷循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量；

根據(jù)凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)可以判斷凝汽器系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量；

根據(jù)密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)可以判斷密封系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

另外，本實(shí)施例為了能夠更為全面、更為精確的對(duì)凝汽器清潔度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分別對(duì)高負(fù)荷條件下和低負(fù)荷條件下的凝汽器清潔度進(jìn)行檢測(cè)，具體過(guò)程為：

當(dāng)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷大于設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)，根據(jù)當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)與當(dāng)前工況下的理想傳熱系數(shù)的比值計(jì)算獲得實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)；

當(dāng)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷小于設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，判斷汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0是否小于汽輪機(jī)背壓P3：

如果是，則根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)，根據(jù)當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)與當(dāng)前工況下的理想傳熱系數(shù)的比值計(jì)算實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)；

如果否，則根據(jù)實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)直接獲得凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)和密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)。

通過(guò)在負(fù)荷較高的條件下檢測(cè)凝汽器清潔度，保證了在高負(fù)荷條件下不會(huì)受到真空嚴(yán)密性破壞的影響；在低負(fù)荷條件下，對(duì)于凝汽器清潔度下降，可通過(guò)密封系統(tǒng)下降反映。

同時(shí)為了保證冷卻塔理想冷水溫度的計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例對(duì)冷卻塔熱力過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格仿真以獲得冷卻塔系統(tǒng)模型和參數(shù)，進(jìn)而計(jì)算理想冷水溫度，其中冷卻塔的物理關(guān)系包括：溫差-傳導(dǎo)熱關(guān)系、傳導(dǎo)熱-空氣流量關(guān)系、空氣流量-出口空氣密度關(guān)系、出口空氣密度-濕度關(guān)系以及氣水比冷卻數(shù)-總換熱量關(guān)系。

實(shí)施例2

如圖3所示，本實(shí)施例提出了一種大型發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

實(shí)際背壓采集模塊1，用于采集汽輪機(jī)發(fā)電組實(shí)際背壓P0；

理想背壓計(jì)算模塊2，用于采集冷端系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)各種理想狀態(tài)下各子系統(tǒng)的模型參數(shù)獲得各種理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓；

應(yīng)達(dá)系數(shù)計(jì)算模塊3，用于根據(jù)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0和各種理想狀態(tài)下的汽輪機(jī)背壓獲得冷端系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)，完成發(fā)電機(jī)組冷端性能檢測(cè)。

發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，來(lái)自冷端系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的不同缺陷以不同的原理和方式影響著冷端系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。例如冷卻塔性能下降造成循環(huán)水冷水溫度偏高，循環(huán)水系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致循環(huán)水流量下降，凝汽器系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致凝汽器端差上升，密封系統(tǒng)性能下降導(dǎo)致背壓的空氣分壓上升，本實(shí)施例通過(guò)建立和計(jì)算應(yīng)達(dá)系數(shù)-對(duì)于背壓的影響比例，同時(shí)揭示出這些原本沒(méi)有可比性的來(lái)自各個(gè)子系統(tǒng)的缺陷和各種不同因素對(duì)于真空的影響的程度。從而使運(yùn)行管理者可以對(duì)于來(lái)自各個(gè)子系統(tǒng)的不同缺陷對(duì)于冷端系統(tǒng)的影響的程度，可以進(jìn)行直接比較，從而為正確做出運(yùn)行或檢修措施提供更直接的參考信息。

本實(shí)施例與循環(huán)水泵加裝變頻器并實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)運(yùn)行背壓連續(xù)優(yōu)化控制相結(jié)合，可以在實(shí)現(xiàn)冷端診斷的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)真空的連續(xù)優(yōu)化控制。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例需要對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，循環(huán)水系統(tǒng)模型包括管網(wǎng)流量壓力特性模型、循環(huán)水泵壓力、轉(zhuǎn)速、流量模型、并聯(lián)循環(huán)水泵流量與總流量的關(guān)系等。需要對(duì)冷端系統(tǒng)進(jìn)行必要的試驗(yàn)以實(shí)現(xiàn)對(duì)包括循環(huán)輸系統(tǒng)模型在內(nèi)的各種模型進(jìn)行標(biāo)定。根據(jù)循環(huán)水泵壓力、轉(zhuǎn)速、流量模型和實(shí)際循環(huán)水泵壓力可以對(duì)實(shí)際流量進(jìn)行診斷。

本實(shí)施例在具體應(yīng)用中，如圖4所示，理想背壓計(jì)算模塊2計(jì)算汽輪機(jī)背壓的原理包括：

冷源損失計(jì)算模塊4，用于根據(jù)當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水冷水溫度、當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水熱水溫度和當(dāng)前實(shí)際循環(huán)水流量計(jì)算當(dāng)前實(shí)際冷源損失；

循環(huán)水溫升計(jì)算模塊5，用于根據(jù)當(dāng)前實(shí)際冷源損失計(jì)算在不同的循環(huán)水流量條件下的循環(huán)水溫升；

凝汽器端差計(jì)算模塊6，用于根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算凝汽器端差；

飽和溫度計(jì)算模塊7，用于根據(jù)循環(huán)水溫升和凝汽器端差計(jì)算飽和溫度；

汽輪機(jī)背壓計(jì)算模塊8，用于根據(jù)飽和溫度計(jì)算出汽輪機(jī)背壓。

本實(shí)施例可以采用多種變化的形式，包括根據(jù)某一子系統(tǒng)為理想條件和其他子系統(tǒng)為實(shí)際條件計(jì)算相應(yīng)的理想背壓，再根據(jù)發(fā)電機(jī)組當(dāng)前實(shí)際背壓，計(jì)算對(duì)應(yīng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)。例如，根據(jù)理想凝汽器計(jì)算理想背壓，該背壓與實(shí)際背壓的比值作為凝汽器應(yīng)達(dá)系數(shù)。

本實(shí)施例采用了實(shí)際背壓與一系列的某種條件下的理想背壓，計(jì)算出表示冷端系統(tǒng)及其各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量的指標(biāo)。本實(shí)施例采用一系列的理想背壓和實(shí)際背壓，包括：

汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0；

根據(jù)冷卻塔系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)的理想模型參數(shù)計(jì)算獲得的汽輪機(jī)的理想背壓Pi；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度計(jì)算循環(huán)水系統(tǒng)、凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)均為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P1；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度和實(shí)際循環(huán)水系統(tǒng)流量計(jì)算凝汽器系統(tǒng)和密封系統(tǒng)為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P2；

根據(jù)實(shí)際循環(huán)水冷水溫度、實(shí)際循環(huán)水系統(tǒng)流量和實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)計(jì)算密封系統(tǒng)為理想狀態(tài)下計(jì)算獲得的汽輪機(jī)背壓P3。

上述得到的理想條件下的汽輪機(jī)背壓與實(shí)際背壓的比值為應(yīng)達(dá)系數(shù)，該值等于1或100％時(shí)，表示該系統(tǒng)為理想狀態(tài)，由此可以獲得冷端系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的應(yīng)達(dá)系數(shù)包括：

根據(jù)汽輪機(jī)的理想背壓Pi與發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0之間的比值計(jì)算獲得的冷端系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)的理想背壓Pi與汽輪機(jī)背壓P1之間的比值計(jì)算獲得的冷卻塔系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P1與汽輪機(jī)背壓P2之間的比值計(jì)算獲得的循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P2與汽輪機(jī)背壓P3之間的比值計(jì)算獲得的凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)；

根據(jù)汽輪機(jī)背壓P3與發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0之間的比值計(jì)算獲得的密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)。

根據(jù)冷卻塔系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)可以判斷冷卻塔系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量；

根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)可以判斷循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量；

根據(jù)凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)可以判斷凝汽器系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量；

根據(jù)密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)可以判斷密封系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

另外，本實(shí)施例為了能夠更為全面、更為精確的對(duì)凝汽器清潔度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分別對(duì)高負(fù)荷條件下和低負(fù)荷條件下的凝汽器清潔度進(jìn)行檢測(cè)，具體包括：

高負(fù)荷清潔系數(shù)計(jì)算模塊9，用于當(dāng)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷大于設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)，根據(jù)當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)與當(dāng)前工況下的理想傳熱系數(shù)的比值計(jì)算獲得實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)；

低負(fù)荷清潔系數(shù)計(jì)算模塊10，用于當(dāng)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷小于設(shè)定的門(mén)限值時(shí)，判斷汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組實(shí)際背壓P0是否小于汽輪機(jī)背壓P3：如果是，則根據(jù)凝汽器端差表達(dá)式計(jì)算當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)，根據(jù)當(dāng)前工況下的傳熱系數(shù)與當(dāng)前工況下的理想傳熱系數(shù)的比值計(jì)算實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)；如果否，則根據(jù)實(shí)際凝汽器清潔系數(shù)直接獲得凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)和密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)。

通過(guò)在負(fù)荷較高的條件下檢測(cè)凝汽器清潔度，保證了在高負(fù)荷條件下不會(huì)受到真空嚴(yán)密性破壞的影響；在低負(fù)荷條件下，對(duì)于凝汽器清潔度下降，可通過(guò)密封系統(tǒng)下降反映。

同時(shí)為了保證冷卻塔理想冷水溫度的計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例對(duì)冷卻塔熱力過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格仿真以獲得冷卻塔系統(tǒng)模型和參數(shù)，進(jìn)而計(jì)算理想冷水溫度，其中冷卻塔的物理關(guān)系包括：溫差-傳導(dǎo)熱關(guān)系、傳導(dǎo)熱-空氣流量關(guān)系、空氣流量-出口空氣密度關(guān)系、出口空氣密度-濕度關(guān)系以及氣水比冷卻數(shù)-總換熱量關(guān)系。

由上述兩實(shí)施例可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)冷端系統(tǒng)的全面診斷，運(yùn)行管理人員可以根據(jù)本實(shí)施例提出的檢測(cè)系統(tǒng)判斷冷端系統(tǒng)及其各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。由于應(yīng)達(dá)系數(shù)具有相同的定義，即理想背壓與實(shí)際背壓的比值，各個(gè)子系統(tǒng)的應(yīng)答系數(shù)之間具有可比性，可以支持運(yùn)行管理人員對(duì)不同子系統(tǒng)之間的缺陷程度進(jìn)行比較，對(duì)做出正確的決策具有直接作用。

本發(fā)明作為一種實(shí)時(shí)在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法，可以支持各種實(shí)際應(yīng)用和在線試驗(yàn)，包括：

(1)根據(jù)冷卻塔應(yīng)達(dá)系數(shù)可以長(zhǎng)期監(jiān)督冷卻塔性能的退化程度，根據(jù)性能的變化，發(fā)現(xiàn)影響因素，并根據(jù)其退化程度安排檢修。

(2)根據(jù)冷卻塔應(yīng)達(dá)系數(shù)可以在不同季節(jié)進(jìn)行冷卻塔內(nèi)圈門(mén)開(kāi)度優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，找到冷卻塔的最優(yōu)運(yùn)行方式。

(3)根據(jù)冷卻塔應(yīng)達(dá)系數(shù)可以監(jiān)督冷卻塔回水門(mén)是否完全關(guān)閉，防止系統(tǒng)閥門(mén)故障，發(fā)生泄漏。

(4)根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)可以改進(jìn)冷卻塔水池水位的管理。

(5)根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)的下降判斷過(guò)濾網(wǎng)堵塞，及時(shí)進(jìn)行清理。

(6)根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)的下降判斷凝汽器堵塞，及時(shí)進(jìn)行清理。

(7)根據(jù)凝汽器系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)，可以決定是否有必要投入膠球清洗系統(tǒng)，并對(duì)膠球系統(tǒng)投入進(jìn)行試驗(yàn)，使發(fā)電廠可以針對(duì)電廠的實(shí)際機(jī)組循環(huán)水條件找到最優(yōu)化的膠球系統(tǒng)管理方案。

(8)根據(jù)密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)真空嚴(yán)密性出現(xiàn)的問(wèn)題，并及時(shí)消除泄漏。

(9)根據(jù)密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)，可以確定真空泵的投入數(shù)量，避免不必要的真空泵投入。

(10)根據(jù)密封系統(tǒng)應(yīng)達(dá)系數(shù)，可以對(duì)軸封系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行診斷，改進(jìn)軸封系統(tǒng)控制邏輯。

本發(fā)明所述的系統(tǒng)及方法提高了發(fā)電廠冷端系統(tǒng)的管理水平，使發(fā)電廠冷端系統(tǒng)的管理從無(wú)序狀態(tài)，發(fā)展為嚴(yán)謹(jǐn)精益的有序狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了ISO9000質(zhì)量管理體系凡是有據(jù)可依的原則。通過(guò)長(zhǎng)期應(yīng)用本發(fā)明，發(fā)電機(jī)組的冷端系統(tǒng)可以保持在更為良好的運(yùn)行水平，實(shí)現(xiàn)冷端系統(tǒng)的優(yōu)化管理和發(fā)電機(jī)組節(jié)能降耗的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。