上海交通大学孙鑫宇获国家专利权
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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利核电饱和蒸汽汽轮机工质比焓及干度在线确定方法及设备获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114923955B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210554044.3,技术领域涉及:G01N25/60;该发明授权核电饱和蒸汽汽轮机工质比焓及干度在线确定方法及设备是由孙鑫宇;袁景淇;凌君;付周;邹恒斐;惠久武;胡诗曲;董贺;邓冠华;顾凯;胡昌贤;刘高俊设计研发完成,并于2022-05-20向国家知识产权局提交的专利申请。
本核电饱和蒸汽汽轮机工质比焓及干度在线确定方法及设备在说明书摘要公布了:本发明提供了一种核电饱和蒸汽汽轮机工质比焓及干度在线确定方法及设备,包括:S1,获取饱和蒸汽汽轮机的相关参数及运行数据;S2,确定汽轮机内各级组的干基内效率及除湿效率;S3,确定级组进、出口工质的等熵焓降;S4,计算级组在当前工况的内效率和进、出口工质的有效焓降及级组出口工质的比焓及干度;S5,确定当前工况的级组内效率;S6,重复S4~S5,至相邻两次计算得到的级组出口工质比焓之差小于预设阈值时终止计算,得到除湿前的工质比焓;S7,根据S4的级组有效焓降,寻优得到汽轮机的鲍曼因子;S8,解算汽轮机级间除湿装置模型,得到汽轮机工质比焓及干度的实时值。本发明解决了汽轮机工质比焓及干度无法实时测量的难题。
本发明授权核电饱和蒸汽汽轮机工质比焓及干度在线确定方法及设备在权利要求书中公布了:1.一种核电饱和蒸汽汽轮机工质比焓及干度在线确定方法,其特征在于,包括: S1:获取汽轮机设备结构参数、汽轮机各过程变量的设计值,以及该汽轮机装置在给定时刻下的运行数据;所述汽轮机运行数据包括:汽轮机各级组进、出口工质压力、级组进口工质质量流量和干度; S2:根据S1获取的结构参数及各过程变量的设计值,确定汽轮机内各级组的干基内效率以及汽轮机内部除湿装置的除湿效率; S3:基于S1汽轮机运行数据中的级组进、出口工质的压力,计算级组进、出口工质的等熵焓降; S4:基于S3获得的级组进、出口工质的等熵焓降,计算级组进、出口工质的有效焓降,并进一步确定级组出口工质比焓及干度; S5:根据S1汽轮机运行数据中的级组进口工质干度和S4得到的级组出口工质干度,确定当前工况的级组内效率; S6:将S5的级组内效率代回S4中,重复S4~S5若干次,当相邻两次级组有效焓降的计算结果之差小于阈值时终止计算; S7:根据满足S6条件对应的S4中确定的级组出口工质比焓,计算汽轮机的输出功率,采用得到的汽轮机的输出功率寻优得到汽轮机的鲍曼因子,得到的鲍曼因子将在下一次运算的S2和S5中使用; S8:根据满足S6条件对应的S4中确定的级组出口工质比焓,解算汽轮机级间除湿装置模型,得到汽轮机工质比焓及干度的实时值; S2中,所述汽轮机内各级组的干基内效率,采用以下公式计算得到: 式中,ηdry是级组的干基内效率,无量纲;ηref是级组在设计工况的内效率,无量纲;α是级组的鲍曼因子,无量纲;xin ref和xout ref分别是级组在设计工况下的进、出口工质的干度,无量纲; 所述级组在设计工况的内效率ηref采用以下公式计算得到: 式中,hin ref和hout ref分别是级组在设计工况下的进、出口工质的比焓,kJkg;hout,s ref是级组在设计工况下等熵膨胀时的出口工质的比焓,kJkg;sin ref是级组在设计工况下进口工质的比熵,kJkgK;pout ref是级组在设计工况下出口工质的压力,MPa;sLpout ref和sLpout ref分别是压力pout ref对应的饱和水、饱和干蒸汽的比熵,kJkgK;hLpout ref和hLpout ref分别是压力pout ref对应的饱和水、饱和干蒸汽的比焓,kJkg; 所述汽轮机内部除湿装置的除湿效率,采用以下公式计算得到: 式中,ηsp是汽轮机内部除湿装置的除湿效率,无量纲;Ddw ref是设计工况下汽轮机级间疏水的质量流量,kgs;Din ref是设计工况下级组进口工质的质量流量,kgs;xout ref是级组在设计工况下的出口工质的干度,无量纲; S3中,所述计算级组进、出口工质的等熵焓降,包括: a计算级组进口工质的干度xin和比熵sin: sin=xinsVpin+1-xinsLpin 式中,xin是级组进口工质的干度,无量纲;hin是级组进口工质的比焓,kJkg;pin是级组进口工质压力,MPa;sin是级组进口工质的比熵,kJkgK;hLpin和hVpin分别是级组进口工质压力对应的饱和水、饱和干蒸汽的比焓,kJkg;sLpin和sVpin分别是级组进口工质压力对应的饱和水、饱和干蒸汽的比熵,kJkgK; b根据a中得到的级组进口工质比熵sin,计算在等熵膨胀时级组出口工质的干度xout,s和比焓hout,s: hout,s=xout,shVpout+1-xout,shLpout 式中,xout,s是等熵膨胀时级组出口工质的干度,无量纲;hout,s是等熵膨胀时级组出口工质的比焓,kJkg;pout是级组出口工质压力,MPa;sLpout和sVpout分别是级组出口工质压力对应的饱和水、饱和干蒸汽的比熵,kJkgK;hLpout和hVpout分别是级组出口工质压力对应的饱和水、饱和干蒸汽的比焓,kJkg; c根据级组进口工质比焓hin和b中得到的等熵膨胀时级组出口工质比焓hout,s,计算级组进、出口工质的等熵焓降Δhs: Δhs=hin-hout,s 式中,Δhs是级组进、出口工质的等熵焓降,kJkg; S4中,所述计算级组进、出口工质的有效焓降,采用以下公式: Δh=ηΔhs 式中,η是变工况下的级组内效率,无量纲;Δh和Δhs分别是级组的有效焓降和等熵焓降,kJkg; 所述计算级组出口工质的比焓及干度,采用以下公式: hout=hin-Δh 式中,hout是级组出口工质比焓,kJkg;xout是级组出口工质干度,无量纲;hLpout和hVpout分别是级组出口工质压力对应的饱和水、饱和干蒸汽的比焓,kJkg; S5中,根据已知的级组进口工质干度xin和S4得到的级组出口工质干度xout,计算当前工况的级组内效率: 式中,η是变工况下的级组内效率,无量纲;ηdry是级组的干基内效率,无量纲;xin和xout分别是级组进、出口工质干度,无量纲。
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