低压省煤器节能效果的修正计算方法技术

本发明专利技术涉及一种低压省煤器节能效果的修正计算方法，属于发电领域。目前没有将实际节能效果与设计值的偏差进行深层次的定量分析。本发明专利技术包括以下步骤：1、在汽轮机组热力系统中布置若干压力、温度、流量测点；2、在低压省煤器的水侧和烟气侧布置若干压力、温度、流量测点；3、进行投运和停运低压省煤器两种运行工况下的汽轮机热力性能试验，得到低压省煤器的节能效果；4、计算试验工况下，低压省煤器的传热系数、对数平均温差和换热量；5、计算修正后的低压省煤器换热量；6、得到经运行参数修正以后的低压省煤器节能效果。本发明专利技术可以判断低压省煤器的节能效果，能够得到修正后的投运低压省煤器的节能效果。

Modified calculation method for energy saving effect of low pressure economizer

The invention relates to a revised calculation method for energy saving effect of low-pressure economizer, which belongs to the field of power generation. At present, there is no deep quantitative analysis of the deviation between the actual energy-saving effect and the design value. The invention comprises the following steps: 1. arranging a number of pressure, temperature and flow measuring points in the thermal system of steam turbine units; 2. arranging a number of pressure, temperature and flow measuring points in the water side and flue gas side of low-pressure economizer; 3. testing the thermal performance of steam turbine under two operating conditions of operation and shutdown of low-pressure economizer to obtain the energy-saving effect of low-pressure economizer; 4. calculating the test worker; Under the circumstances, the heat transfer coefficient, logarithmic mean temperature difference and heat transfer capacity of low-pressure economizer; 5. Calculate the heat transfer capacity of the revised low-pressure economizer; 6. Obtain the energy-saving effect of the low-pressure economizer after the operation parameter modification. The invention can judge the energy-saving effect of the low-pressure economizer, and can obtain the energy-saving effect of the revised low-pressure economizer put into operation.

【技术实现步骤摘要】
低压省煤器节能效果的修正计算方法
本专利技术涉及一种低压省煤器节能效果的修正计算方法，尤其涉及燃煤锅炉尾部烟道加装低压省煤器后节能效果的修正计算方法，属于发电领域。
技术介绍
国内电站锅炉普遍存在排烟温度偏高的问题，排烟温度严重超温不但影响电厂的热经济性，而且影响空气预热器的安全运行。因此，降低排烟温度对于节能降耗、提高锅炉运行的安全性具有重要的实际意义。目前锅炉烟气余热回收方案主要有利用低压省煤器系统加热凝结水方案、利用排烟余热加热空气预热器入口冷空气方案、利用排烟余热加热空气预热器入口冷空气加低压省煤器加热凝结水逐级利用方案。对于锅炉排烟温度严重高于设计值问题，为了充分吸收锅炉排烟余热，常采用加装低压省煤器方案来提高机组运行经济性和安全性。一般认为，把烟气余热输入凝结水回热系统中会减少部分抽汽，增加了汽轮机的冷源损失，导致热力循环效率降低，并且排挤的部分抽汽量会增加凝汽器的排汽量使汽轮机真空有所降低。实际上，增设低压省煤器后，大量烟气余热进入凝结水回热系统，由于汽轮机低加回热系统从外部额外获取了这部分热量，新增了一定的做功能力，这个新增的额外热功远大于因减少抽汽和汽轮机真空微降所引起的热功损失，所以在一定程度上提高了机组的经济性。分析低压省煤器的热经济性时，目前存在的两种主流方法是等效焓降法和汽轮机热力性能试验法。但计算得到的实际工程中低压省煤器的节能效果远低于设计值，主要是由于运行工况和烟侧、水侧的运行参数偏离设计工况造成的。以往的研究虽然定性分析了低压省煤器节能效果与运行参数的关系，如公开日为2018年02月16日，公开号为CN107703181A的中国专利，以及公开日为2018年04月13日，公开号为CN107909309A的中国专利；但没有将实际节能效果与设计值的偏差进行深层次的定量分析，也就不能对低压省煤器的节能效果进行评价，并对低压省煤器的运行方式提出有针对性的优化措施。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种燃煤锅炉尾部烟道加装低压省煤器后节能效果的修正计算方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃煤锅炉尾部烟道加装低压省煤器后节能效果的修正计算方法，包括以下步骤：步骤一：在汽轮机组热力系统中布置若干压力、温度、流量测点。步骤二：在低压省煤器的水侧和烟气侧布置若干压力、温度、流量测点。步骤三：进行投运和停运低压省煤器两种运行工况下的汽轮机热力性能试验，计算汽轮机组试验热耗率，计算汽轮机组参数修正后的热耗率。将投运和停运低压省煤器工况的热耗率进行对比，得到低压省煤器的节能效果。步骤四：计算试验工况下，低压省煤器的传热系数、对数平均温差和换热量。步骤五：修正水侧参数、烟气侧参数对低压省煤器传热系数、对数平均温差的影响，并计算修正后的低压省煤器换热量。步骤六：利用等效焓降法，计算修正后的低压省煤器换热量对机组热耗率的影响，得到修正了低压省煤器换热量以后的机组热耗率，与停运低压省煤器工况的机组热耗率相比，得到经运行参数修正以后的低压省煤器节能效果。作为优选，本专利技术所述步骤三的具体步骤为：(1)计算机组试验热耗率Ht，计算公式为：Ht＝((Gms-Gss)×(ims-ifw)+Gch×(irh-ich)+Gss×(ims-iss)+Grs×(irh-irs))/Pe其中，Gms为主蒸汽流量，Gss为过热器减温水流量，ims为高压缸进汽焓，ifw为最终给水焓，Gch为冷再热蒸汽流量，irh为中压缸进汽焓，ich为高压缸排汽焓，iss为过热器减温水焓，Grs为再热器减温水流量，irs为再热器减温水焓，Pe为发电机有功功率。以上流量数据由热力性能试验直接测量得到，蒸汽的焓值和水的焓值由测量的相应部位的压力、温度查焓熵表得到。(2)计算机组修正后的热耗率Hr，计算公式为：Hr＝Ht/(C1×C2×C3×C4×C5)其中，C1、C2、C3、C4、C5分别是主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽压损、再热蒸汽温度和低压缸排汽压力对热耗率的修正系数，由制造厂提供的修正曲线得到。(3)投运低压省煤器的节能效果ΔHtr，计算公式为：ΔHtr＝Hr0-Hr1其中，Hr0为停运低压省煤器时机组修正后的热耗率，Hr1为投运低压省煤器时机组修正后的热耗率。机组在相同的电负荷工况下进行投运低压省煤器和停运低压省煤器的性能试验。作为优选，本专利技术所述步骤四的具体步骤为：(1)试验工况下，低压省煤器平均对数温差△tt的计算公式为：其中：t1为低压省煤器入口烟气温度；t2为低压省煤器出口凝结水温度；t3为低压省煤器出口烟气温度；t4为低压省煤器入口凝结水温度。t1、t2、t3、t4试验中直接测量得到。(2)试验工况下，低压省煤器实际换热量Qdt的计算公式为：Qdt＝m×(h1-h2)其中：m为经过低压省煤器的凝结水流量，试验中直接测量得到；h1为低压省煤器入口凝结水焓值，h2为低压省煤器出口凝结水焓值。h1、h2通过测量低压省煤器出、入口的凝结水温度、压力，查焓熵表确定。(3)低压省煤器实际运行的传热系数Kt的计算公式为：Kt＝Qdt/(△tt×F)其中：F为管束有效传热面积，由设计计算给出。实际运行的传热系数Kt考虑了传热管外表面实际的脏污系数。作为优选，本专利技术所述步骤五的具体步骤为：(1)对实际运行工况下的传热系数进行修正，计算公式为：Kt0＝Kt×θg其中：θg为管子沾污系数的修正系数；其中：αg为低压省煤器传热管烟气侧的设计对流换热系数，由设计值给出；ε为管子的沾污系数，根据管材以及低压省煤器的运行条件、参数，根据经验综合取得；αg1为试验工况下的烟气侧对流换热系数。αg1＝Qdt/[F×(T-TW)]其中：Tw为传热管与烟气接触的壁面温度；T烟气侧的平均温度；均由试验测量得到。(2)计算低压省煤器对数平均温差的设计值，以对实际试验工况的对数平均温差进行修正，计算公式为：其中：Δt0为修正后的对数平均温差，t10为低压省煤器设计入口烟气温度；t20为低压省煤器设计出口凝结水温度；t30为低压省煤器设计出口烟气温度；t40为低压省煤器设计入口凝结水温度。t10、t20、t30、t40由设计值给出。(3)修正后的低压省煤器换热量计算公式为：Qd0＝Kt0×△t0×F其中：Qd0为修正后的低压省煤器换热量。作为优选，本专利技术所述步骤六的具体步骤为：(1)用等效焓降法计算修正后的换热量引起的机组低加回热系统抽汽量的变化，对应得到一个新的等效焓降变化量ΔHtr，对于省煤器入口凝结水由j-1级加热器入口引出，省煤器出口凝结水回流到j级加热器入口的情况。ΔHtr的计算公式为：其中：h为低压省煤器出口水焓值，hj-1为第j-1级加热器入口焓值，hj为第j级加热器入口焓值，h、hj-1、hj由测量的加热器、低压省煤器进、出口的水压、水温查焓熵表得到；Gms为机组主蒸汽流量，直接测量得到；ηj为设计的第j段抽汽效率，ηj-1为设计的第j-1段抽汽效率。(2)加热器的设计抽汽级段效率ηj和ηj-1由下式计算。其中：Hj为j段抽汽的等效焓降；qj为j级加热器抽汽放热量。j段抽汽的等效焓降Hj由下式计算；其中：Ij为j段抽汽焓值；In为汽轮机排汽焓值；Ar取γr或τr，视加热器型式而定，如果j为汇集式加热器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压省煤器节能效果的修正计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：在汽轮机组热力系统中布置若干压力、温度、流量测点；步骤二：在低压省煤器的水侧和烟气侧布置若干压力、温度、流量测点；步骤三：进行投运和停运低压省煤器两种运行工况下的汽轮机热力性能试验，计算汽轮机组试验热耗率，计算汽轮机组参数修正后的热耗率；将投运和停运低压省煤器工况的热耗率进行对比，得到低压省煤器的节能效果；步骤四：计算试验工况下，低压省煤器的传热系数、对数平均温差和换热量；步骤五：修正水侧参数、烟气侧参数对低压省煤器传热系数、对数平均温差的影响，并计算修正后的低压省煤器换热量；步骤六：利用等效焓降法，计算修正后的低压省煤器换热量对机组热耗率的影响，得到修正了低压省煤器换热量以后的机组热耗率，与停运低压省煤器工况的机组热耗率相比，得到经运行参数修正以后的低压省煤器节能效果。

【技术特征摘要】
1.一种低压省煤器节能效果的修正计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：在汽轮机组热力系统中布置若干压力、温度、流量测点；步骤二：在低压省煤器的水侧和烟气侧布置若干压力、温度、流量测点；步骤三：进行投运和停运低压省煤器两种运行工况下的汽轮机热力性能试验，计算汽轮机组试验热耗率，计算汽轮机组参数修正后的热耗率；将投运和停运低压省煤器工况的热耗率进行对比，得到低压省煤器的节能效果；步骤四：计算试验工况下，低压省煤器的传热系数、对数平均温差和换热量；步骤五：修正水侧参数、烟气侧参数对低压省煤器传热系数、对数平均温差的影响，并计算修正后的低压省煤器换热量；步骤六：利用等效焓降法，计算修正后的低压省煤器换热量对机组热耗率的影响，得到修正了低压省煤器换热量以后的机组热耗率，与停运低压省煤器工况的机组热耗率相比，得到经运行参数修正以后的低压省煤器节能效果。2.根据权利要求1所述的低压省煤器节能效果的修正计算方法，其特征在于：所述步骤三的具体步骤为：(1)计算机组试验热耗率Ht，计算公式为：Ht＝((Gms-Gss)×(ims-ifw)+Gch×(irh-ich)+Gss×(ims-iss)+Grs×(irh-irs))/Pe其中，Gms为主蒸汽流量，Gss为过热器减温水流量，ims为高压缸进汽焓，ifw为最终给水焓，Gch为冷再热蒸汽流量，irh为中压缸进汽焓，ich为高压缸排汽焓，iss为过热器减温水焓，Grs为再热器减温水流量，irs为再热器减温水焓，Pe为发电机有功功率；以上流量数据由热力性能试验直接测量得到，蒸汽的焓值和水的焓值由测量的相应部位的压力、温度查焓熵表得到；(2)计算机组修正后的热耗率Hr，计算公式为：Hr＝Ht/(C1×C2×C3×C4×C5)其中，C1、C2、C3、C4、C5分别是主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽压损、再热蒸汽温度和低压缸排汽压力对热耗率的修正系数，由制造厂提供的修正曲线得到；(3)投运低压省煤器的节能效果ΔHtr，计算公式为：ΔHtr＝Hr0-Hr1其中，Hr0为停运低压省煤器时机组修正后的热耗率，Hr1为投运低压省煤器时机组修正后的热耗率；机组在相同的电负荷工况下进行投运低压省煤器和停运低压省煤器的性能试验。3.根据权利要求1所述的低压省煤器节能效果的修正计算方法，其特征在于：所述步骤四的具体步骤为：(1)试验工况下，低压省煤器平均对数温差△tt的计算公式为：其中：t1为低压省煤器入口烟气温度；t2为低压省煤器出口凝结水温度；t3为低压省煤器出口烟气温度；t4为低压省煤器入口凝结水温度；t1、t2、t3、t4试验中直接测量得到；(2)试验工况下，低压省煤器实际换热量Qdt的计算公式为：Qdt＝m×(h1-h2)其中：m为经过低压省煤器的凝结水流量，试验中直接测量得到；h1为低压省煤器入口凝结水焓值，h2为低压省煤器出口凝结水焓值；h1、h2通过测量低压省煤器出、入口的凝结水温度、压力，查焓熵表确定；(3)低压省煤器实际运行的传热系数Kt的计算公式为：Kt＝Qdt/(△tt×F)其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学栋，刘传玲，闫玉峰，宋昂，张其龙，柳明辉，朱同兵，赵玉柱，王学同，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33