[发明专利]一种工业抽汽冷凝式蒸汽轮机的轴功率预测方法

摘要

一种工业抽汽冷凝式蒸汽轮机的轴功率预测方法，此方法是以抽汽冷凝式蒸汽轮机的热力学模型为基础，考虑工业实际应用过程中，汽轮机受到环境温度，冷凝水流量和温度，以及其他众多未知因素的影响，根据实际的工业数据，引入冷却水的品质，主蒸汽的进汽品质，抽汽压力等参数的变化对抽汽凝汽式蒸汽轮机抽汽和排汽品质的影响，采用神经网络回归方法，求得抽汽凝汽式蒸汽轮机在工业应用中的实际凝汽压力和抽汽温度，再由水和蒸汽的工业化标准IAPWS-IF97计算得到抽凝式汽轮机的实际抽汽和排汽比焓值，然后应用热力学方法，计算得到汽轮机的实际轴功率输出。避免了对蒸汽轮机等熵效率的直接估算，提高了工业应用蒸汽轮机装置轴功率的预测精度，对公用工程系统的优化和改造等提供了基础和依据。

主权项

一种工业抽汽冷凝式蒸汽轮机的轴功率预测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1仪表终端采集工业历史数据：汽轮机主蒸汽入口流量Fi、压力Pi、温度Ti、抽汽流量Fe和压力Pe，冷却水的流量Fc和温度Tc，并对所采集数据进行归一化处理；步骤2上位机以冷凝器的冷却水循环系统进入冷凝器的冷却水的流量Fc、温度Tc和进入凝汽器的汽轮机排汽流量Fo，作为凝汽器压力神经网络模型输入，求解排汽压力Po，即为凝汽器内的绝对压力；步骤3上位机以主蒸汽入口流量Fi、压力Pi、温度Ti、抽汽流量Fe和压力Pe作为抽汽温度神经网络模型输入，得到抽凝式汽轮机的实际抽汽温度Te；步骤4上位机基于前述各量计算蒸汽轮机入口、抽汽和排汽的实际比焓值Hi、He和Ho，并结合修正后的汽轮机做功过程的热力学模型求解汽轮机的实际轴功率输出Ws，所述修正后的汽轮机做功过程的热力学模型如下所示： Σ i = 1 n F i n - Σ j = 1 m F e m - Σ k = 1 r F o r = 0 W s = η m · Δ H Δ H = Σ i = 1 n F i n · H i ( T i , P i ) - Σ j = 1 m F e m · H e ( T e , P e ) - Σ k = 1 r F o r · H o ( P o ) , 其中ΔH为蒸汽轮机的实际焓变，Hi(Ti，Pi)为汽轮机主蒸汽的入口比焓值，它是关于Ti，Pi的函数，He(Te，Pe)为汽轮机的抽汽比焓值，它是关于Te，Pe的函数，Ho(Po)为排入凝汽器内饱和湿蒸汽的焓值，它是关于排汽压力Po的函数，ηm是汽轮机机械效率。