再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与回热增益率测定方法.pdf

本发明公开了一种再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与回热增益率测定方法，所述再热机组具有三级抽汽回热，该再热机组的汽轮机由高压缸、中压缸和低压缸组成；高压缸排汽除用作第一级加热器的加热抽汽外，其余经再热器进入中压缸，中压缸排汽除用作第二级抽汽外，其余部分进入低压缸，其特征在于：所述再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与回热增益率的测定步骤如下：获取再热机组有疏水冷源损失的等效回热汽流作功、等效凝汽流作功及再热无回热循环的无量纲热耗率；确定再热机组有疏水冷源损失的回热作功比及回热增益率。本发明回热作功比和回热增益率的测定方法，实现了回热作功比和回热增益率的高精度、低成本的软测量。

权利要求书
1.  一种再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与回热增益率测定方法，所 述再热机组具有三级抽汽回热，该再热机组的汽轮机由高压缸、中压缸和低压缸 组成；高压缸排汽、中压缸排汽和低压缸抽汽依次编号为第一级、第二级和第三 级抽汽，并分别与第一级、第二级和第三级加热器相连，第一级加热器为表面式 加热器，其疏水排向第二级加热器，第二级加热器为混合式加热器，第三级加热 器为表面式加热器，其疏水直接排放至凝汽器；高压缸排汽除用作第一级加热器 的加热抽汽外，其余经再热器进入中压缸，中压缸排汽除用作第二级抽汽外，其 余部分进入低压缸，其特征在于：所述再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与 回热增益率的测定步骤如下：
步骤1：获取再热机组有疏水冷源损失的等效回热汽流作功等效凝汽 流作功及再热无回热循环的无量纲热耗率HRRK，
步骤2：根据：
X r = w r eq w r eq + w c eq ]]>
δ η RG = X r · ( 1 - 1 HR RK ) ]]>
确定再热机组有疏水冷源损失的回热作功比Xr及回热增益率δηRG。

2.  根据权利要求1所述测定方法，其特征在于，所述等效回热汽流作功等效凝汽流作功的获取方法如下：
步骤1：热力系统汽水参数的计算
步骤1.1：取用热耗保证工况下，低压缸相对内效率ηLP、第j级加热器的抽 汽管道压损率δpj(j＝1,2,3)；
步骤1.2：获取如下数据：再热机组主蒸汽温度t0和主蒸汽压力p0；高压缸 排汽温度thc和排汽压力phc；再热蒸汽温度tr和再热蒸汽压力pr；低压缸进汽温 度tl和低压缸进汽压力pl；凝汽器压力pwc；第一级抽汽温度t1和抽汽压力p1； 第一级加热器疏水温度td1、出口水温度tw1和出口水压力pw1；第二级抽汽温度t2 和抽汽压力p2；第二级加热器出口水温度tw2和出口水压力pw2；第三级抽汽温 度t3和抽汽压力p3；第三级加热器疏水温度td3、出口水温度tw3和出口水压力pw3；
步骤1.3：由再热机组主蒸汽温度t0和主蒸汽压力p0，根据1997年国际水 和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到主蒸汽焓值 h0；由高压缸排汽温度thc和排汽压力phc，根据1997年国际水和水蒸汽性质协 会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到排汽焓值hhc；由再热蒸汽 温度tr和再热蒸汽压力pr，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用 水和水蒸汽热力性质模型，计算得到再热蒸汽hr；由低压缸进汽温度tl和进汽压 力pl，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质 模型，计算得到低压缸进汽焓hl和低压缸进汽的熵sl，相应地得到低压缸等熵排 汽熵sc*＝sl；低压缸排汽压力pc与凝汽器压力pwc相同，由低压缸排汽压力pc和 等熵排汽熵sc*，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽 热力性质模型，计算得到等熵排汽焓hc*；由取用的低压缸相对内效率ηLP，计算 得实际排汽焓hc＝hl-ηLP·(hl-hc*)；由凝汽器压力pwc，根据1997年国际水和水 蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到凝结水焓hwc；
由第一级抽汽温度t1和压力p1，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出 的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第一级抽汽焓h1；由第一级抽汽压 力p1以及取用的第一级抽汽管道压损率δp1，计算第一级加热器疏水压力 pd1＝p1·(1-δp1)，由第一级加热器疏水温度td1和疏水压力pd1，根据1997年国 际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第一级 加热器疏水焓值hd1；由第一级加热器出口水温度tw1和出口水压力pw1，根据1997 年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到出 口水焓hw1；
由第二级抽汽温度t2和抽汽压力p2，1997年国际水和水蒸汽性质协会提出 的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第二级抽汽焓h2；由第二级加热器 出口水温度tw2和出口水压力pw2，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的 工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到出口水焓hw2；
由第三级抽汽温度t3和抽汽压力p3，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会 提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第三级抽汽焓h3；由第三级抽 汽压力p3以及取用的第三级抽汽管道压损率δp3，计算第三级加热器疏水压力 pd3＝p3·(1-δp3)，由第三级加热器疏水温度td3和疏水压力pd3，根据1997年国 际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第三级 加热器疏水焓值hd3；由第三级加热器出口水温度tw3和出口水压力pw3，根据1997 年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到出 口水焓hw3；
步骤2：计算各级加热器抽汽份额αj(j＝1,2,3)、末级疏水份额βc、凝汽流 份额αc
步骤2.1：根据第一级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第一级加热器的 抽汽份额，
α 1 = h w 1 - h w 2 h 1 - h d 1 - - - ( 1 ) ]]>
根据第二级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第二级加热器的抽汽份额，
α 2 = ( h w 2 - h w 3 ) - α 1 · ( h d 1 - h w 3 ) h 2 - h w 3 - - - ( 2 ) ]]>
根据第三级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第三级加热器的抽汽份额及 末级疏水份额
α 3 = ( 1 - α 1 - α 2 ) · ( h w 3 - h wc ) h 3 - h d 3 - - - ( 3 ) ]]>
βc＝α3                       (4)
步骤2.2：由质量平衡方程可以得到凝汽流份额αc，
αc＝1-α1-α2-α3                      (5)
步骤3：计算回热汽流作功wr、凝汽流作功wc
单位份额再热蒸汽在再热器内吸热量σ＝hr-hhc；
回热汽流作功为，
wr＝α1·(h0-h1)+α2·(h0-h2+σ)+α3·(h0-h3+σ)          (6)
凝汽流作功为，
wc＝αc·(h0-hc+σ)                    (7)
步骤4：计算折算凝汽流作功量Δwc
由热力系统图计算可得第三级加热器疏水排放至凝汽器产生附加冷源损失 为，
Δqc_d＝βc·(hdn-hwc)                   (8)
由(8)计算可得折算凝汽份额Δαc，
Δ α c = Δ q c _ d h c - h wc - - - ( 9 ) ]]>
由(9)计算可得折算凝汽流作功量，
Δwc＝Δαc·(h0-hc+σ)                (10)
步骤5：计算回热作功比Xr
等效回热汽流作功为，
w r eq = w r - Δ w c - - - ( 11 ) ]]>
等效凝汽流作功为，
w c eq = w c + Δ w c - - - ( 12 ) ]]>

3.  根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述无量纲热耗率HRRK 的获取方法如下：
根据热耗率定义，得再热无回热循环的无量纲热耗率：
HR RK = h 0 - h wc + σ h 0 - h c + σ ]]>
其中，σ为再热器吸热量，σ＝hr-hhc，hhc为高压缸排汽焓值，hr为再热蒸 汽焓值，h0为主蒸汽焓值，hwc为凝结水焓值，hc为低压缸实际排汽焓值。

说明书再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与回热增益率测定方法
技术领域
本发明涉及一种针对再热机组有疏水冷源损失时回热作功比及回热增益率 的测定方法，可以实现再热机组有疏水冷源损失时回热作功比及回热增益率的测 定，属于软测量领域。
背景技术
由加热器组成的回热循环是再热机组的重要组成部分，回热效果是影响再热 机组热效率的主要因素之一。评价回热效果的主要技术指标是回热作功比和回热 增益率。其中，回热作功比是指回热汽流作功在汽轮机内功(回热汽流作功与凝 汽流作功之和)中所占的比例，回热增益率是指回热相比于无回热的效率相对增 长率。回热作功比越大，回热增益率就越大，回热效果就越好。
在回热作功比及回热增益率的传统计算方法中，定义的回热循环属于无冷源 损失的循环，与之对应的回热汽流作功也就是无冷源损失的作功。但对于末级加 热器疏水排放至凝汽器的再热机组，会产生疏水冷源损失，导致传统的回热作功 比及回热增益率的测算方法失效。为此，本发明提出一种再热机组有疏水冷源损 失时回热作功比及回热增益率的准确测定方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与回热 增益率的测定方法，能够实现再热机组有疏水冷源损失时回热作功比及回热增益 率的高精度、低成本软测量。
本发明通过如下技术方案来实现：
一种再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与回热增益率测定方法，所述再 热机组具有三级抽汽回热，该再热机组的汽轮机由高压缸、中压缸和低压缸组成； 高压缸排汽、中压缸排汽和低压缸抽汽依次编号为第一级、第二级和第三级抽汽， 并分别与第一级、第二级和第三级加热器相连，第一级加热器为表面式加热器， 其疏水排向第二级加热器，第二级加热器为混合式加热器，第三级加热器为表面 式加热器，其疏水直接排放至凝汽器；高压缸排汽除用作第一级加热器的加热抽 汽外，其余经再热器进入中压缸，中压缸排汽除用作第二级抽汽外，其余部分进 入低压缸，其特征在于：所述再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与回热增益 率的测定步骤如下：
步骤1：获取再热机组有疏水冷源损失的等效回热汽流作功等效凝汽 流作功及再热无回热循环的无量纲热耗率HRRK，
步骤2：根据：
X r = w r eq w r eq + w c eq ]]>
δη RG = X r · ( 1 - 1 HR RK ) ]]>
确定再热机组有疏水冷源损失的回热作功比Xr及回热增益率δηRG。
所述等效回热汽流作功等效凝汽流作功的获取方法如下：
步骤1：热力系统汽水参数的计算
步骤1.1：取用热耗保证工况下，低压缸相对内效率ηLP、第j级加热器的抽 汽管道压损率δpj(j＝1,2,3)；
步骤1.2：获取如下数据：再热机组主蒸汽温度t0和主蒸汽压力p0；高压缸 排汽温度thc和排汽压力phc；再热蒸汽温度tr和再热蒸汽压力pr；低压缸进汽温 度tl和低压缸进汽压力pl；凝汽器压力pwc；第一级抽汽温度t1和抽汽压力p1； 第一级加热器疏水温度td1、出口水温度tw1和出口水压力pw1；第二级抽汽温度t2和抽汽压力p2；第二级加热器出口水温度tw2和出口水压力pw2；第三级抽汽温 度t3和抽汽压力p3；第三级加热器疏水温度td3、出口水温度tw3和出口水压力pw3；
步骤1.3：由再热机组主蒸汽温度t0和主蒸汽压力p0，根据1997年国际水 和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到主蒸汽焓值 h0；由高压缸排汽温度thc和排汽压力phc，根据1997年国际水和水蒸汽性质协 会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到排汽焓值hhc；由再热蒸汽 温度tr和再热蒸汽压力pr，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用 水和水蒸汽热力性质模型，计算得到再热蒸汽hr；由低压缸进汽温度tl和进汽压 力pl，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质 模型，计算得到低压缸进汽焓hl和低压缸进汽的熵sl，相应地得到低压缸等熵排 汽熵sc*＝sl；低压缸排汽压力pc与凝汽器压力pwc相同，由低压缸排汽压力pc和 等熵排汽熵sc*，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽 热力性质模型，计算得到等熵排汽焓hc*；由取用的低压缸相对内效率ηLP，计算 得实际排汽焓hc＝hl-ηLP·(hl-hc*)；由凝汽器压力pwc，根据1997年国际水和水 蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到凝结水焓hwc；
由第一级抽汽温度t1和压力p1，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出 的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第一级抽汽焓h1；由第一级抽汽压 力p1以及取用的第一级抽汽管道压损率δp1，计算第一级加热器疏水压力 pd1＝p1·(1-δp1)，由第一级加热器疏水温度td1和疏水压力pd1，根据1997年国 际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第一级 加热器疏水焓值hd1；由第一级加热器出口水温度tw1和出口水压力pw1，根据1997 年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到出 口水焓hw1；
由第二级抽汽温度t2和抽汽压力p2，1997年国际水和水蒸汽性质协会提出 的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第二级抽汽焓h2；由第二级加热器 出口水温度tw2和出口水压力pw2，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的 工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到出口水焓hw2；
由第三级抽汽温度t3和抽汽压力p3，根据1997年国际水和水蒸汽性质协会 提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第三级抽汽焓h3；由第三级抽 汽压力p3以及取用的第三级抽汽管道压损率δp3，计算第三级加热器疏水压力 pd3＝p3·(1-δp3)，由第三级加热器疏水温度td3和疏水压力pd3，根据1997年国 际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到第三级 加热器疏水焓值hd3；由第三级加热器出口水温度tw3和出口水压力pw3，根据1997 年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型，计算得到出 口水焓hw3；
步骤2：计算各级加热器抽汽份额αj(j＝1,2,3)、末级疏水份额βc、凝汽流 份额αc
步骤2.1：根据第一级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第一级加热器的 抽汽份额，
α 1 = h w 1 - h w 2 h 1 - h d 1 - - - ( 1 ) ]]>
根据第二级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第二级加热器的抽汽份额，
α 2 = ( h w 2 - h w 3 ) - α 1 · ( h d 1 - h w 3 ) h 2 - h w 3 - - - ( 2 ) ]]>
根据第三级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第三级加热器的抽汽份额及 末级疏水份额
α 3 = ( 1 - α 1 - α 2 ) · ( h w 3 - h wc ) h 3 - h d 3 - - - ( 3 ) ]]>
βc＝α3   (4)
步骤2.2：由质量平衡方程可以得到凝汽流份额αc，
αc＝1-α1-α2-α3   (5)
步骤3：计算回热汽流作功wr、凝汽流作功wc
单位份额再热蒸汽在再热器内吸热量σ＝hr-hhc；
回热汽流作功为，
wr＝α1·(h0-h1)+α2·(h0-h2+σ)+α3·(h0-h3+σ)   (6)
凝汽流作功为，
wc＝αc·(h0-hc+σ)   (7)
步骤4：计算折算凝汽流作功量Δwc
由热力系统图计算可得第三级加热器疏水排放至凝汽器产生附加冷源损失 为，
Δqc_d＝βc·(hdn-hwc)   (8)
由(8)计算可得折算凝汽份额Δαc，
Δ α c = Δ q c _ d h c - h wc - - - ( 9 ) ]]>
由(9)计算可得折算凝汽流作功量，
Δwc＝Δαc·(h0-hc+σ)   (10)
步骤5：计算回热作功比Xr
等效回热汽流作功为，
w r eq = w r - Δ w c - - - ( 11 ) ]]>
等效凝汽流作功为，
w c eq = w c - Δ w c - - - ( 12 ) ]]>
所述无量纲热耗率HRRK的获取方法如下：
步骤6：根据热耗率定义，得再热无回热循环的无量纲热耗率：
HR RK = h 0 - h wc + σ h 0 - h c + σ ]]>
其中，σ为再热器吸热量，σ＝hr-hhc，hhc为高压缸排汽焓值，hr为再热蒸 汽焓值，h0为主蒸汽焓值，hwc为凝结水焓值，hc为低压缸实际排汽焓值。
假设再热机组有疏水冷源损失时，其回热抽汽的级数为n，主蒸汽焓为h0， 再热蒸汽焓为hr，单位份额再热蒸汽在再热器内吸热量为σ，低压缸排汽焓为hc， 凝汽器出口水焓为hwc，第j级抽汽份额和抽汽作功焓降为αj和Hj，凝汽流份额 和凝汽流作功焓降分别为αc和Hc，进入凝汽器的疏水份额和疏水焓分别为βc和 hdn。
当末级疏水排放至凝汽器时，产生的附加冷源损失为，
Δqc_d＝βc·(hdn-hwc)   (1)
疏水冷源损失折算的凝汽份额为，
Δ α c = Δ q c _ d h c - h wc - - - ( 2 ) ]]>
该附加冷源损失的折算凝汽流作功量为，
Δwc＝Δαc·(h0-hc+σ)   (3)
汽轮机回热汽流作功为，
w r = Σ j = 1 n α j · H j - - - ( 4 ) ]]>
汽轮机的凝汽流作功为，
wc＝αc·Hc   (5)
等效回热汽流作功为，
w r eq = w r - Δ w c - - - ( 6 ) ]]>
等效凝汽流作功为，
w c eq = w c - Δ w c - - - ( 7 ) ]]>
回热作功比为，
X r = w r eq w r eq + w c eq - - - ( 8 ) ]]>
回热增益率是指回热相比于非回热的效率相对增长率，其定义为，
δη RG = η RG - η RK η RG - - - ( 9 ) ]]>
式中，ηRG为再热回热机组的热效率，ηRK为无回热时机组的热效率。
由热耗率的定义得，
HRRG＝HRRK-Xr·(HRRK-1)   (10)
式中，HRRG为回热机组的无量纲热耗率，HRRK为无回热时机组的无量纲热 耗率， HR RK = h 0 - h wc + σ h 0 - h c + σ . ]]>
η RG = 3600 HR RG - - - ( 11 ) ]]>
η RK = 3600 HR RK - - - ( 12 ) ]]>
将式(10)、(11)、(12)代入式(9)计算得回热增益率为，
δη RG = X r · ( 1 - 1 HR RK ) - - - ( 13 ) ]]>
本发明的优点在于：
(1)当加热器疏水排放至凝汽器时，会产生附加疏水冷源损失。传统的回 热作功比及回热增益率测算方法，由于仅根据回热作功比与回热增益率的定义进 行测算，并未考虑上述影响，导致其测算结果错误。本发明结合上述影响因素， 提出一种新的回热作功比和回热增益率的测定方法，实现了回热作功比和回热增 益率的高精度、低成本的软测量；(2)本发明所提出的回热作功比和回热增益率 的测定方法，与热平衡方法验算得到的计算结果完全一致。
附图说明
图1为具有三级回热抽汽的再热机组热力系统图；
图2为本发明的计算流程图。
具体实施方式
一种再热机组有疏水冷源损失时回热作功比与回热增益率测定方法，其计算 模型是针对一个具有三级抽汽回热的再热机组。该汽轮机由高压缸、中压缸和低 压缸组成；高压缸排汽、中压缸排汽和低压缸抽汽依次编号为第1级、第2级和 第3级抽汽，并分别与第1级、第2级和第3级加热器相连，第1级加热器为表 面式加热器，其疏水排向第2级加热器，第2级加热器为混合式加热器，第3 级加热器为表面式加热器，其疏水直接排放至凝汽器；高压缸排汽除用作第1 级加热器的加热抽汽外，其余经再热器进入中压缸，中压缸排汽除用作第2级抽 汽外，其余部分进入低压缸。测定步骤如下，
步骤1：热力系统汽水参数的计算
步骤1.1：取用THA(Turbine Heat Acceptance，热耗保证工况)下，低压缸 相对内效率ηLP、第j级加热器的抽汽管道压损率δpj(j＝1,2,3)。
步骤1.2：从火电厂厂级监控信息系统SIS或分散控制系统DCS的数据库中， 获取如下数据：再热机组主蒸汽温度t0和主蒸汽压力p0；高压缸排汽温度thc和 排汽压力phc；再热蒸汽温度tr和再热蒸汽压力pr；低压缸进汽温度tl和低压缸 进汽压力pl；凝汽器压力pwc；第1级抽汽温度t1和抽汽压力p1；第1级加热器 疏水温度td1、出口水温度tw1和出口水压力pw1；第2级抽汽温度t2和抽汽压力p2； 第2级加热器出口水温度tw2和出口水压力pw2；第3级抽汽温度t3和抽汽压力p3； 第3级加热器疏水温度td3、出口水温度tw3和出口水压力pw3；
步骤1.3：由再热机组主蒸汽温度t0和主蒸汽压力p0，根据1997年国际水 和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型IAPWS-IF97(以下简 称IAPWS-IF97)，计算得到主蒸汽焓值h0；由高压缸排汽温度thc和排汽压力phc， 根据IAPWS-IF97，计算得到排汽焓值hhc；由再热蒸汽温度tr和再热蒸汽压力pr， 根据IAPWS-IF97，计算得到再热蒸汽hr。由低压缸进汽温度tl和进汽压力pl， 根据IAPWS-IF97，计算得到低压缸进汽焓hl和低压缸进汽的熵sl，相应地得到 低压缸等熵排汽熵sc*＝sl。低压缸排汽压力pc与凝汽器压力pwc相同，由低压缸 排汽压力pc和等熵排汽熵sc*，根据IAPWS-IF97，计算得到等熵排汽焓hc*。由 取用的低压缸相对内效率ηLP，计算得实际排汽焓hc＝hl-ηLP·(hl-hc*)；由凝汽 器压力pwc，根据IAPWS-IF97，计算得到凝结水焓hwc。
由第1级抽汽温度t1和压力p1，根据IAPWS-IF97，计算得到第1级抽汽焓h1； 由第1级抽汽压力p1以及取用的第1级抽汽管道压损率δp1，计算第1级加热器 疏水压力pd1＝p1·(1-δp1)，由第1级加热器疏水温度td1和疏水压力pd1，根据 IAPWS-IF97，计算得到第1级加热器疏水焓值hd1；由第1级加热器出口水温度 tw1和出口水压力pw1，根据IAPWS-IF97，计算得到出口水焓hw1。
由第2级抽汽温度t2和抽汽压力p2，根据IAPWS-IF97，计算得到第2级抽 汽焓h2；由第2级加热器出口水温度tw2和出口水压力pw2，根据IAPWS-IF97， 计算得到出口水焓hw2。
由第3级抽汽温度t3和抽汽压力p3，根据IAPWS-IF97，计算得到第3级抽 汽焓h3；由第3级抽汽压力p3以及取用的第3级抽汽管道压损率δp3，，计算第 3级加热器疏水压力pd3＝p3·(1-δp3)，由第3级加热器疏水温度td3和疏水压力 pd3，根据IAPWS-IF97，计算得到第3级加热器疏水焓值hd3；由第3级加热器 出口水温度tw3和出口水压力pw3，根据IAPWS-IF97，计算得到出口水焓hw3。
步骤2：计算各级加热器抽汽份额αj(j＝1,2,3)、末级疏水份额βc、凝汽流 份额αc
步骤2.1：根据第1级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第1级加热器的 抽汽份额，
α 1 = h w 1 - h w 2 h 1 - h d 1 - - - ( 1 ) ]]>
根据第2级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第2级加热器的抽汽份额，
α 2 = ( h w 2 - h w 3 ) - α 1 · ( h d 1 - h w 3 ) h 2 - h w 3 - - - ( 2 ) ]]>
根据第3级加热器的热平衡与流量平衡方程，得第3级加热器的抽汽份额及 末级疏水份额
α 3 = ( 1 - α 1 - α 2 ) · ( h w 3 - h wc ) h 3 - h d 3 - - - ( 3 ) ]]>
βc＝α3   (4)
步骤2.2：由质量平衡方程可以得到凝汽流份额αc，
αc＝1-α1-α2-α3   (5)
步骤3：计算回热汽流作功wr、凝汽流作功wc
单位份额再热蒸汽在再热器内吸热量σ＝hr-hhc。
回热汽流作功为，
wr＝α1·(h0-h1)+α2·(h0-h2+σ)+α3·(h0-h3+σ)   (6)
凝汽流作功为，
wc＝αc·(h0-hc+σ)   (7)
步骤4：计算折算凝汽流作功量Δwc
由热力系统图计算可得第3级加热器疏水排放至凝汽器产生附加冷源损失 为，
Δqc_d＝βc·(hdn-hwc)   (8)
由(8)计算可得折算凝汽份额Δαc，
Δ α c = Δ q c _ d h c - h wc - - - ( 9 ) ]]>
由(9)计算可得折算凝汽流作功量，
Δwc＝Δαc·(h0-hc+σ)   (10)
步骤5：计算回热作功比Xr
等效回热汽流作功为，
w r eq = w r - Δ w c - - - ( 11 ) ]]>
等效凝汽流作功为，
w c eq = w c - Δ w c - - - ( 12 ) ]]>
由(11)(12)计算可得回热作功比：
X r = w r eq w r eq + w c eq - - - ( 13 ) ]]>
步骤6：计算回热增益率δηRG
δη RG = X r · ( 1 - 1 HR RK ) - - - ( 14 ) ]]>
以图1所示具有三级抽汽回热的再热机组为例。该汽轮机由高压缸、中压缸 和低压缸组成；高压缸排汽、中压缸排汽和低压缸抽汽依次编号为第1级、第2 级和第3级抽汽，并分别与第1级、第2级和第3级加热器相连，第1级加热器 为表面式加热器，其疏水排向第2级加热器，第2级加热器为混合式加热器，第 3级加热器为表面式加热器，其疏水直接排放至凝汽器；高压缸排汽除用作第1 级加热器的加热抽汽外，其余经再热器进入中压缸，中压缸排汽除用作第2级抽 汽外，其余部分进入低压缸。
详细计算步骤如下：
(1)、低压缸相对内效率ηLP为0.84；
第j级加热器的抽汽管道压损率δpj(j＝1,2,3)为3％；
从厂级监控信息系统(SIS)的实时数据库中读取相关实时数据，读取的主 要实时数据如下：
主蒸汽温度t0为535℃；
主蒸汽压力p0为13.5MPa；
高压缸排汽温度thc为415.2℃；
高压缸排汽压力phc为6.080MPa；
再热蒸汽温度tr为535℃；
再热蒸汽压力pr为5.594MPa；
低压缸进汽温度tl为359.9℃；
低压缸进汽压力pl为1.6MPa；
低压缸排汽压力pc为0.005MPa；
第1级抽汽温度t1为415.2℃；
第1级抽汽压力p1为6.080MPa；
第1级加热器疏水温度td1为274.5℃；
第1级加热器出口水温度tw1为272.5℃；
第1级加热器出口水压力pw1为13.500MPa；
第2级抽汽温度t2为359.9℃；
第2级抽汽压力p2为1.600MPa；
第2级加热器出口水温度tw2为199.9℃；
第2级加热器出口水压力pw2为1.552MPa；
第3级抽汽温度t2为152.7℃；
第3级抽汽压力p2为0.200MPa；
第3级加热器疏水温度td3为119.3℃；
第3级加热器出口水温度tw3为117.3℃；
第3级加热器出口水压力pw3为1.552MPa；
根据IAPWS-IF97及计算模型可得：
主蒸汽焓h0为3426.274kJ/kg；
高压缸排汽焓hhc为3215.414kJ/kg；
再热蒸汽焓hr为3509.948kJ/kg；
低压缸排汽焓hc为2327.895kJ/kg；
凝结水焓hwc为137.765kJ/kg；
第1级抽汽焓h1为3215.414kJ/kg；
第1级加热器疏水焓值hd1为1207.950kJ/kg；
第1级加热器出口水焓hw1为1195.240kJ/kg；
第2级抽汽焓h2为3167.643kJ/kg；
第2级加热器出口水焓hw2为852.023kJ/kg；
第3级抽汽焓h3为2774.591kJ/kg；
第3级加热器疏水焓值hd3为500.602kJ/kg；
第3级加热器出口水焓hw3为493.080kJ/kg；
(2)、计算各加热器抽汽份额αj(j＝1,2,3)，凝汽流份额αc
由式(1)计算得第1级加热器抽汽份额，
α 1 = h w 1 - h w 2 h 1 - h d 1 = 0.17097 ]]>
由式(2)计算得第2级加热器抽汽份额，
α 2 = ( h w 2 - h w 3 ) - α 1 ( h d 1 - h w 3 ) h 2 - h w 3 = 0.08851 ]]>
由式(3)计算得第3级加热器抽汽份额，
α 3 = ( 1 - α 1 - α 2 ) · ( h w 3 - h wc ) h 3 - h d 3 = 0.11571 ]]>
由式(4)计算得末级疏水份额，
βc＝α3＝0.11571
由式(5)计算得凝汽流份额，
α c = 1 - Σ j = 1 3 α j = 0.62481 ]]>
(3)、计算回热汽流作功wr、凝汽流作功wc
由式(6)计算得回热汽流作功，
wr＝α1·(h0-h1)+α2·(h0-h2+σ)+α3·(h0-h3+σ)＝194.49514kJ/kg
由式(7)计算得凝汽流作功，
wc＝αc·(h0-hc+σ)＝870.31029kJ/kg
(4)、计算折算凝汽流作功量Δwc
由式(8)计算得第3级加热器疏水排放至凝汽器产生附加冷源损失，
Δqc_d＝βc·(hdn-hwc)＝41.98306kJ/kg
由式(9)计算可得折算凝汽份额Δαc，
Δ α c = Δ q c _ d h c - h wc = 0.01917 ]]>
由式(10)计算折算凝汽流作功，
Δwc＝Δαc·(h0-hc+σ)＝26.70102kJ/kg
(5)、计算回热作功比xr
由式(11)计算等效回热汽流作功：
w r eq = w r - Δ w c = 167.79412 kJ / kg ]]>
由式(12)计算等效凝汽流作功，
w c eq = w c - Δ w c = 897.01132 kJ / kg ]]>
由式(13)计算回热作功比，
X r = w r eq w r eq + w c eq = 0.15758 ]]>
得回热增益率，
δη RG = X r · ( 1 - 1 HR RK ) = 0.09632 ]]>
应用热平衡计算求得该再热回热机组的热效率ηRG为0.43019，，无回热时机组的 热效率ηRK为0.38875，计算得回热增益率的准确值δηRG为0.09632。在传统测算 中，不考虑疏水冷源损失影响时，计算所得的回热作功比Xr为0.22348，回热增 益率δηRG为0.13660。可以看出，传统回热增益率测算结果与准确值相差较大， 本发明所提供的测定方法求得的回热增益率与准确值相同，结果准确。