单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102840889A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102840889A(43)申请公布日2012.12.26(21)申请号201210360382.X(22)申请日2012.09.25(71)申请人华北电力大学（保定）地址071003河北省保定市永华北大街619号(72)发明人刘鑫屏田亮(74)专利代理机构石家庄冀科专利商标事务所有限公司13108代理人李羡民高锡明(51)Int.Cl.G01F1/86(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图11页(54)发明名称单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法(57)摘要一种单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法，所述方法实时检测锅炉出口蒸汽的压力和温度、汽轮机入口蒸汽的压力和温度，并利公式计算蒸汽质量流2量qms（kg/s），其中，K为面积流量系数（m）；ρ为3管道内蒸汽密度（Kg/m）；pB为锅炉出口蒸汽压力（Pa）；pT为汽轮机入口蒸汽压力（Pa）；H为锅炉出口蒸汽压力测点与汽轮机入口压力测点之间的高度差（m）；g为重力加速度（m/s2）。本发明计算过程简单、静态准确度高、动态响应速度快、计算结果可靠、不增加节流损失，适用于各种单元制电站锅炉主蒸汽流量的测量。CN102849ACN102840889A权利要求书1/2页1.一种单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法，其特征是，所述方法实时检测锅炉出口蒸汽的压力和温度、汽轮机入口蒸汽的压力和温度，并利用下式计算蒸汽质量流量：，2其中，qms为蒸汽质量流量（kg/s）；K为面积流量系数（m），通过标定实验获得；ρ为管道内蒸汽密度（Kg/m3），利用锅炉出口和汽轮机入口蒸汽压力平均值、温度平均值通过水和水蒸汽热力性质公式IAPWS-IF95计算得到；pB为锅炉出口蒸汽压力（Pa）；pT为汽轮机入口蒸汽压力（Pa）；H为锅炉出口蒸汽压力测点与汽轮机入口蒸汽压力测点之间的高度差（m）；g为重力加速度（m/s2）。2.根据权利要求1所述单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法，其特征是，所述面积流量系数K的标定方法如下：a.对于运行机组，通过锅炉汽水系统质量守恒定律进行标定：在锅炉额定负荷附近，保持机组发电负荷、汽轮机前蒸汽压力、主蒸汽温度、给水流量稳定，记录给水流量、连续排污流量、各级过热器减温水流量、锅炉出口蒸汽压力、锅炉出口蒸汽温度、汽轮机入口蒸汽压力、汽轮机入口蒸汽温度，超临界直流锅炉面积流量系数K采用以下方式计算：，汽包锅炉面积流量系数K采用以下方式计算：，式中，qfw0为实验时锅炉给水流量平均值（Kg/s）；qpw0为实验时锅炉连续排污流量平均值（Kg/s）；qsw0为实验时锅炉过热器减温水流量平均值（Kg/s）；pB0为实验时锅炉出口蒸汽压力平均值（Pa）；pT0为实验时汽轮机入口蒸汽压力平均值（Pa）；ρ0为实验时管道内蒸汽密度平均值（Kg/m3），利用锅炉出口和汽轮机入口蒸汽压力平均值、温度平均值通过水和水蒸汽热力性质公式IAPWS-IF95计算得到；b.对于新建机组，通过汽轮机热效率实验计算得到的主蒸汽流量进行标定：在汽轮机热效率实验时，额外记录锅炉出口蒸汽压力、温度和汽轮机入口蒸汽压力、温度，实验结束后，通过汽轮机热效率实验计算得到的主蒸汽流量qms0标定面积流量系数K：，式中，qms0为汽轮机热效率实验计算得到的主蒸汽流量（Kg/s）。3.根据权利要求1或2所述单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法，其特征是，为了消除蒸汽流量突变对计算结果的影响，计算前需要对汽轮机前压力信号进行滤波处理，滤波器的传递函数为：，式中，G(s)为滤波器的传递函数；s为拉氏变换的复变量；T为惯性时间（s），取1s～2CN102840889A权利要求书2/2页2s。3CN102840889A说明书1/6页单元制电站锅炉主蒸汽流量软测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种可方便、快速、准确地测量电站锅炉主蒸汽流量的方法，属测量技术领域。背景技术[0002]主蒸汽流量是衡量电站锅炉负荷大小的重要参数，对锅炉运行状态监测和过程参数控制均具有重要作用。目前大型火力发电机组均采用单元制机组，即一台锅炉对应一台汽轮机一台发电机。公知的电站锅炉主蒸汽流量的测量方法主要有以下几种：一、通过安装在锅炉主蒸汽管道上的标准节流装置测量主蒸汽流量，其测量准确度很高，但会造成比较大的节流损失。[0003]二、通过测量汽轮机调速级后压力、温度，利用弗留格尔公式计算主蒸汽流量，其准确度较差但能基本满足运行要求。[0004]三、利用锅炉、汽轮机汽水系统质量守恒、能量守恒定律计算主蒸汽流量。对于超临界锅炉，静态工况下主蒸汽流量等于给水流量；对于亚临界汽包锅炉，静态工况下主蒸汽流量等于给水流量加过热器减温水流