基于清洁系数指标的电厂凝汽器性能在线监测系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于清洁系数指标的电厂凝汽器性能在线监测系统及方法，所述在线监测系统由监测单元、数据采集单元和计算机构成；所述监测单元由设置在凝汽器循环冷却水进水管道上的第一温度传感器和第一压力传感器、设置在凝汽器循环冷却水回水管道上的第二温度传感器和第二压力传感器、设置在所述回水管道上的流量传感器以及设置在凝汽器蒸汽进口的第三压力传感器构成；所述方法通过在线监测系统所采集的数据进行修正后的凝汽器压力的计算，用于评价凝汽器的性能。本发明通过简单的测量即可解决正常运行中电厂凝汽器性能的在线监测问题，为电厂运行及检修提供了凝汽器运行状态的定量数据。

主权项

1.一种基于清洁系数指标的电厂凝汽器性能在线监测系统，其特征在于其由监测单元、数据采集单元和计算机构成；所述监测单元由设置在凝汽器循环冷却水进水管道上的第一温度传感器 t_1T和第一压力传感器P_1T、设置在凝汽器循环冷却水回水管道上的第二温度传感器t_2T和第二压力传感器P_2T、设置在所述回水管道上的流量传感器G_wT以及设置在凝汽器蒸汽进口的第三压力传感器P_sT构成；所述第一温度传感器t_1T、第一压力传感器P_1T、第二温度传感器t_2T、第二压力传感器P_2T、流量传感器G_wT以及第三压力传感器P_sT的输出端分别接所述数据采集单元的相应输入端；所述数据采集单元的输出端接所述计算机的相应输入端；所述在线监测系统的监控方法，按以下步骤进行：（一）数据输入：将第一温度传感器t_1T、第一压力传感器P_1T、第二温度传感器t_2T、第二压力传感器P_2T、流量传感器G_wT以及第三压力传感器P_sT采集的数据输入至计算机中；（二）利用步骤（一）中采集的数据按照下述公式计算修正后的凝汽器压力P_sc1）计算正常运行的凝汽器压力对应的饱和温度t_sT（1）式中，t_sT—正常运行的凝汽器压力对应的饱和温度，℃，P_sT——正常运行的凝汽器压力，kPa；2）计算凝汽器正常运行时的总体传热系数K_T（2）θ_1T——初始温差，θ_1T = t_sT - t_1T ，℃；θ_2T——终端温差，θ_2T = t_sT - t_2T，℃；t_2T——凝汽器循环冷却水的出口温度，℃；t_1T——凝汽器循环冷却水的进口温度，℃；G_wT——正常运行时循环冷却水单位时间的流量，kg/s；C_PT —正常运行循环冷却水的平均温度下的比热容，kJ/(kg.℃)，其采用下式计算：（3）A_——凝汽器面积，m²，；3）计算正常运行时凝汽器基本传热系数K₀（4）c_1——根据HEI标准选取的系数；υ—正常运行时循环冷却水管道内的平均流速，m/s，其计算公式为：（5）其中n_p、D_i、N分别指凝汽器的设计流程数、凝汽器管子的内径、及凝汽器管子数量；4）计算凝汽器正常运行中的清洁系数β_c = K_T /(K₀×β_t×β_m)                                  （6）β_t——正常运行循环冷却水进口温度对基本传热系数K₀的修正系数；β_m——根据标准确定的凝汽器管材类型和管子壁厚对基本传热系数K₀的修正系数；5）计算修正后的凝汽器压力P_sc（7）P_sc—修正后的凝汽器压力，kPa；t_sc—修正至设计条件下的凝汽器饱和温度值，℃；其中（8）（9）（10）（15）（16）式（8）~（10）、（15）、（16）中，t_1D—设计的循环冷却水进口温度，℃；Q_D—设计的凝汽器热负荷，kW；G_wD—设计的循环冷却水流量，kg/s；C_pD—设计循环冷却水平均温度下的比热容，kJ/(kg.℃)；K_c—设计条件下修正后的总体传热系数；β_t1D —设计条件下循环冷却水进口温度对基本传热系数的修正系数；K₀’—设计条件下的基本传热系数，W/(m².℃)；υ’—设计条件下循环冷却水管道内的平均流速，m/s。