(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111402196.3 (22)申请日 2021.11.19 (71)申请人 华能国际电力股份有限公司 地址 100031 北京市西城区复兴门内大街6 号华能大厦 申请人 西安热工 研究院有限公司 (72)发明人 夏林　肖俊峰　胡孟起　连小龙　 王一丰　李晓丰　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 闵岳峰 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种变工况下凝汽器 压力在线计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种变工况下凝汽器压力在 线计算方法， 包括： 步骤1， 计算得进入汽轮机的 蒸汽能量； 步骤2， 计算得排出汽轮机的蒸汽能 量； 步骤3， 计算得进入凝汽器的热负荷； 步骤4， 基于实测的凝汽器进、 出口冷却水温， 计算得凝 汽器冷却水量； 步骤5， 拟合出不同循泵运行台数 下， 循泵运行转速与凝汽器冷却水量的关系式； 步骤6， 计算得变工况下凝汽器清洁系数； 步骤7， 拟合出不同凝汽器热负荷与凝汽器清洁系数的 关系式； 步骤8， 基于步骤1 ‑4计算得凝汽器热负 荷、 冷却水量， 并基于步骤5 ‑7获得的关系式进行 变工况下的凝汽器压力的计算。 本发 明计算得的 变工况下的凝汽器压力可作为凝汽器热力性能 分析、 在线性能监测等的凝汽器 压力应达值。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 114091202 A 2022.02.25 CN 114091202 A 1.一种变工况 下凝汽器压力在线计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 基于实测的汽轮机的进口蒸汽焓值和流 量计算得进入 汽轮机的蒸汽能量； 步骤2， 基于实测的汽轮机进入余热锅炉的排汽焓值和流量、 供热蒸汽焓值和流量， 计 算得除凝汽器热负荷外的排出汽轮机的蒸汽能量； 步骤3， 通过步骤1计算的进入汽轮机的蒸汽能量、 步骤2计算的除凝汽器热负荷外的排 出汽轮机的蒸汽能量、 实测的汽轮机输出功率， 基于汽轮机能量平衡的原则， 计算得进入凝 汽器的热负荷； 步骤4， 基于步骤3计算的凝汽器热负荷、 实测的凝汽器进、 出口冷却水温， 计算得凝汽 器冷却水量； 步骤5， 在不同的凝汽器运行边界条件下， 基于步骤4计算的凝汽器冷却水量， 以及循环 水泵运行 方式拟合出不同循泵运行台数 下， 循泵运行转速与凝汽器冷却水量的关系式； 步骤6， 在不同的凝汽器运行边界条件下， 基于步骤3计算的凝汽器热负荷、 步骤4计算 的凝汽器冷却水量， 以及实测的凝汽器进、 出口水温、 凝汽器压力、 凝汽器面积， 求解出变工 况下凝汽器清洁系数； 步骤7， 基于步骤3计算得的进入凝汽器的热负荷、 步骤6计算得的变工况下凝汽器清洁 系数， 拟合出不同凝汽器热负荷与凝汽器清洁系数的关系式； 步骤8， 开展变工况下的凝汽器压力的计算： 基于循泵实际运行台数、 循泵运行转速以 及步骤5得到的不同循泵运行台数下， 循泵运行转速与凝汽器冷却水量的关系式计算得凝 汽器冷却水量； 基于凝汽器冷却水量、 实测的凝汽器进、 出 口水温计算得凝汽器热负荷； 基 于凝汽器热负荷以及步骤7得到的凝汽器热负荷与变工况下凝汽器清洁系数的关系式计算 得凝汽器清洁系数； 基于凝汽器冷却水量、 凝汽器进、 出 口水温、 凝汽器清洁系数和凝汽器 面积， 计算得变工况 下的凝汽器压力。 2.根据权利要求1所述的一种变工况下凝汽器压力在线计算方法， 其特征在于， 步骤1 中， 具体计算公式如下： 式中： Est,in为进入汽轮机的蒸汽能量， kW； Hst,i为第i股进入汽轮机蒸汽的焓值， kJ/kg； Wst,i为第i股进入 汽轮机蒸汽的流 量， kg/s。 3.根据权利要求2所述的一种变工况下凝汽器压力在线计算方法， 其特征在于， 步骤2 中， 具体计算公式如下： 式中： Est,out1为进入汽轮机的蒸汽 能量， kW； Hst,i为除进入凝汽器的乏汽外， 第i股流出 汽轮机的蒸汽的焓值， kJ/kg； Wst,i为除进入凝汽器的乏汽外， 第i股流出汽轮机的蒸汽的流 量， kg/s。 4.根据权利要求3所述的一种变工况下凝汽器压力在线计算方法， 其特征在于， 步骤3 中， 计算得进入凝汽器的热负荷 如下：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114091202 A 2Econ＝Est,in‑Est,out1‑Pst 式中： Econ为凝汽器热负荷， k W； Pst为汽轮机 输出功率， k W。 5.根据权利要求4所述的一种变工况下凝汽器压力在线计算方法， 其特征在于， 步骤4 中， 计算得凝汽器冷却水量如下： 式中： Wcon为凝汽器冷却水水量， kg/s； Tconout,w为凝汽器 出口冷却水温度， ℃； Tconout， w为 凝汽器进口冷却水温度， ℃； cp， w为冷却水比热， J/kg.℃。 6.根据权利要求5所述的一种变工况下凝汽器压力在线计算方法， 其特征在于， 步骤5 中， 循泵运行转速与凝汽器冷却水量的关系式如下： Wcon＝f(Ncwp， ncwp) 式中： Ncwp为循泵运行台数； ncwp为循泵运行转速， rpm。 7.根据权利要求6所述的一种变工况下凝汽器压力在线计算方法， 其特征在于， 步骤6 中， 在不同的凝汽器运行边界条件下， 基于凝汽器压力， 求解出凝汽器压力对应的饱和水蒸 气温度： 式中： pcon， k为凝汽器压力， kPa； tcon， s为凝汽器压力对应的饱和水蒸气温度， ℃； 基于计算得的凝汽器压力对应的饱和水蒸气 温度， 凝汽器进、 出口冷却水温度， 求解出 凝汽器传热端差： δtcon＝tcon， s‑Tconout， w 式中： σ tcon为凝汽器传热端差， ℃； 根据计算得的凝汽器传热端差、 凝汽器冷却水量、 凝汽器进出口冷却水温以及凝汽器 面积计算得凝汽器总体传热系数如下： 式中： Kcon为凝汽器总体传热系数， W/(m2·℃)； Acon为凝汽器面积， m2； 变工况下凝汽器清洁系数根据美国传热 学会的经验公式计算， 即： 式中： Kc为变工况下凝汽器清 洁系数； K1为修正的传热系数， W/(m2·℃)； Kw为凝汽器进 口水温修 正系数； Km为管材修正系数。 8.根据权利要求7所述的一种变工况下凝汽器压力在线计算方法， 其特征在于， 步骤7 中， 具体计算公式如下： Kc＝f(Econ)。 9.根据权利要求1所述的一种变工况下凝汽器压力在线计算方法， 其特征在于， 步骤5权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114091202 A 3