电厂300+MW机组主蒸汽流量计算模型的修改

第25卷/2005年第5期湖南电力

研究与试验

湘潭电厂300MW机组主蒸汽流量计算模型的修改

何军民,李明

(湖南省电力试验研究院,湖南长沙410007)

摘要:对湘潭1,2号机组DAS系统主蒸汽流量指示值出现偏差的原因进行分析,找出原计算模型中存在的问题。将机组热力性能试验的主蒸汽流量与DAS系统指示的主蒸汽

流量值进行比较后,确定了新的主蒸汽流量与调节级后压力等测量参数的对应关系,并

提出了对原计算模型的修改意见。

关键词:汽轮机组;主蒸汽流量;计算模型;修改

中图分类号:TK313

文献标识码:A

文章编号:1008—0198(2005)05—0017—03

ModificationofmainsteamflowcaIculationmodelinDASsystemfor

300MW

unitinXiaI曙tanpowerplant

HE

Jun.min,LIMing

(HunanElectricPowerTest&ResearchInstitute,Changsha410007,China)

Abstract:DeviationcausesofmainsteamflowvalueindicatedinDASsystemforXiangtanpowerpIantunit1andunit

are

anaIyzed

inthis

paper

andprobIemsexistingintheoriginaIcalculationmodeI

as

afe

found.

AnewreIationshjp

betweenmain

steamflowahdotherparameterssuch

test

pressure

a“erregulating

stage

isestablishedaftercomparing

mainsteamflowofperformanceoforiginalcalculationmodelKey

is

andthemainsteamfIowvalueinDASsystem.

Finally,modificationsuggestion

present℃d.

Words:turbine;mainsteamflow;calculationmodel;modification

、流量计算模型进行分析后,结合机组现有条件,提

出新的计算模型。

现今的大容量汽轮机组在系统设计时,为了减小系统阻力,通常不设主蒸汽流量节流装置,而是利用汽轮机的有关参数计算出主蒸汽流量。湘潭电厂1,2号机组汽轮机系东方汽轮机厂生产的N300一

1原主蒸汽流量计算模型

将热力试验期间DAS系统的主蒸汽流量显示值与由实测主凝结水流量计算得到的主蒸汽流量试验数值进行比较后可以发现:在不同负荷下,两者的流量差30~60t/h,相对偏差超过5%。

湘潭电厂1,2号机DAS系统的主蒸汽流量计算模型由制造厂提供,并由2部分组成。以调节级后压力测量值以及主蒸汽温度值作为输入值,在一个函数模块进行温度修正系数计算,在乘法模块进行乘法计算。计算公式如下:

SteamFlow—Selected尸1×K×76

(1)

16.7/537/537型亚临界一次中间再热、两缸两排

汽、凝汽式汽轮机。机组数据采集系统(DAS)显示的主蒸汽流量是由调节级压力等测量参数经过计算求得的。据电厂反映,DAS系统的主蒸汽流量显示值存在较大误差,而电厂在对机组运行经济性能进行计算和分析时,将DAS系统指示的主蒸汽流量作为汽轮发电机组运行热效率监测、计算的基准流量,主蒸汽流量不准将导致对机组运行经济性能的评价造成较大的偏差。

式中

Steam

Flow为主蒸汽流量;Selected尸l为调

为解决这一问题,以机组热力性能试验得到的

主蒸汽流量数据为基准,通过对DAS系统中主蒸汽

收稿日期:Z005・06—16

节级压力;K为温度修正系数。

温度修正系数K由表1给出:

・】7・

万方数据

研究与试验

湖南电

力第25卷/2005年第5期

表1

1,2号机原温度修正系数

2原计算模型存在的问题

2.1修正方法不合理

由上述内容可知,机组DAS系统显示的主蒸汽

流量采用调节级后压力加温度修正的间接换算法,推算的依据是反映汽轮机通流部分工作特性的弗留

格尔公式:

Gi=G,×鲁×√鲁一尸j×√鲁×鲁

(2)

对照式(1)和式(2),可以看出:DAS系统的主蒸汽流量计算中温度修正系数,应该采用调节级后的温度,在原计算模型中以主蒸汽温度测量值来进行温度修正缺乏依据。机组在实际运行时随负荷的变动,主蒸汽温度与调节级后温度之间并无明确的对应变化关系,因此这样计算得出的主蒸汽流量计算结果可能会出现较大的偏差。

2.2

比例常数偏小

原计算公式中主蒸汽流量与经温度修正后的调

节级压力成线性关系,其方程式为:y一76×X。这是根据制造厂提供的机组设计主蒸汽流量和调节级

后压力计算得出的。机组在300MW负荷时设计数

据为:主蒸汽流量G。一935t/h,调节级压力P。一

12.3

MPa,二者的比值詈=76。但由于汽轮机制

造、安装以及长期运行等众多影响因素,使得机组的实际通流尺寸和运行参数与设计状况有差异,该线性对应关系也会随之而变化。若仍然按照原设计

线性关系进行计算,则得出的主蒸汽流量就会出现

偏差。3

修改方法

根据以上的分析,对原计算模块提出以下的修

改意见:

a.主蒸汽流量计算公式中温度修正采用调节级

后温度测点的测量值进行修正计算,并取额定负荷定压运行时的温度试验测量值作为比较的基准温

・】8・

万方数据

度。新的温度修正系数如表2和表3所示:

表2

l号机新的温度修正系数

谴节级温度,℃

350

如O

450

5005S0

表32号机新的温度修正系数

调节级盈厦/℃350400

450

50D550修正系敷1.11818648

1.07s857161.03799758

1.00387273

O.972906

b.利用机组热力性能试验的结果推导得出主蒸汽流量与调节级后压力等测量参数的关系,所对应的新线性方程式为:

1号机y寻80.4×X2号机

y一80.6×X

用该线性方程式取代原线性关系式y=76×

X。

按上述意见修改后的主蒸汽流量计算式如下:1号机:SteamFlow—SelectedPl×Kl×80.4

(3)

2号机:SteamFlow—Selected尸l×K2×80.6

(4)

式中

K。为1号机新的温度修正系数;K:为2号机

新的温度修正系数

以上计算式中的符号说明与原计算模块相同,电厂热控人员可对照这些算式,只需将函数模块和

乘法模块中的数值改动,就可完成对原计算模型的修改。

4修改后的效果

按照上述方法,主蒸汽流量计算公式的修改非

常方便。电厂热控人员修改后,按新的计算公式得出的2台机组主蒸汽流量与试验主蒸汽流量对比见表4和表5。

从主蒸汽流量计算值与试验值的比较结果来

看,高负荷下两者相差很小,70%额定负荷以下,计表4

1号机主蒸汽流量计算值与试验值的比较

名称丽高黼‰而

试验得到的主蒸汽流量/t・h1972.51,’747.918571.53试验调节级压力/MPa12.075

9.2787.143试验凋节级温度/℃

504.7487.5

491.6

新计算的主蒸汽流量/t・h一1970.83745.96l574.332

新计算值与试验主汽流量偏差/%

0.2

O.78

1.28

2005No.5

HUNANELECTRICPOWER

V01.25

表5

名称。。。鬲意鬻‰w

2号机主蒸汽流量计算值与试验值的比较

量的偏差问题,主蒸汽流量显示值已能够满足机组日常运行性能监视和管理工作的需要。

5.2因通流部分可能出现结垢问题,主蒸汽流量与调节级压力的比例关系也因通流部分面积的变化而变化。为最大限度地控制误差,必须定期进行试验,比较给水流量与主蒸汽流量示值间的关系,以确定是否存在着结垢及结垢程度,同时还可以检查系统

误差,若有问题,应采取相应的措施并进行误差修正。

姥a唑犁的主蒸汽流量

,t.h—l

………………………‘

990.22312.22506984.542

773.951

9.54

668.4988.33483.3

574.9917.18485.4

试验调节级压力/MPa试验调节级温度/℃

480.9

荠奠舞p主蒸汽流量

蔻塑毵笋与试验主汽流量偏差/%

78。.74168。.595586・235

1.95…。

o.57““o.88“”1.8“o

算值与试验值的偏差稍大一些。与原计算模型相比,修改后的DAS系统主蒸汽流量指示值己具有较高

的准确性,在机组实际运行中,主蒸汽流量指示值与给水流量的偏差较小,修改取得了满意的效果。

5.3大容量机组主蒸汽流量的测量,通常不采用标准节流装置,而是通过间接计算的方法,利用汽轮

机的调节级压力等参数计算得出。这种方式的缺点是受各种热力工况的影响会产生较大的测量误差,如通流部分状况改变的影响、负荷变动产生的影响

5结论与建议

流的

等汽出提,流的供

验的论鉴

明确可在性以采得为取到同必较类要大型的的机修提组正高的。主偿通蒸措过汽施上流后述量,分的主析测蒸得量

l,;较究模~●大探型~帮的索。~

篙”羔

打,现修~1通其改~认过中计一s对的算一中主不模一的蒸合型一主汽理,一蒸流之基一汽量处本~,上~量计并解~计算提决~算方出了‰模法新主~型进的蒸一存行计汽一在研算流一一一~~试量结借.~~~~~~一。一一一~~~~~~一一一

间周期全部调长,以视力能够明确分辨为准,没有

(上接第16页)

产生时序问题。对系统中引风控制组态作了修改,功能块的执行顺序也重新调整,取消了低选功能块,直

再发现指令跳变现象。而对其他组态,重新查找功

能块的执行先后次序,并进行仿真试验,、确保不发生时序问题。4

接取平衡模块输出值(修改后方框图见图2)。

炉膛压力变送器IⅨ’A001炉膛压力变送器lDI'A003

结束语

火力发电机组使用的DCS系统以计算机为中

心,以ms为单位计算,数据的采集和处理速度随着

炉臆压力三

计算机的运行速度更新换代。从石门电厂2号机组因为时序问题引起锅炉MFT的现象来看,DCS系

统内的时序问题也变得异常重要,正确分析和处理

掣乒习罕孕

时序问题是DCS系统内的一个关键,在进行DCS系统组态或修改控制组态时,要特别注意时序的问题。

在电力生产过程中,安全性极为重要,一般大型火

电机组由于系统非常复杂,自动化程度很高,依靠经验和传统的方法已经很难找到存在的问题。对于DCS系统内的所有问题,应该多利用仿真技术来实

现更为真实的效果。

参考文

图2修改后引风控制系统方框图

[1]何衍庆,陈积玉。俞金寿.xDPS分散控制系统[M].北京:化

对修改后的组态重新进行放大性仿真,即把时

学工业出版社.2002年6月.

[2]新华控制工程有限公司.XDPS控制手册.

・19・

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