1 问题的提出
北仑电厂2号机组设计中没有配备主蒸汽流量测量节流装置，机组数据采集系统（DAS）显示的主蒸汽流量是由调节级后压力测量参数经过模块化计算求得的。在进行机组运行管理工作时，电厂为了对机组运行性能进行实时的计算和评价，将DAS系统指示的主蒸汽流量用作为汽轮发电机组运行热效率监测、计算的基准流量。因此，有必要对该流量显示值的准确性进行判别，以保证最终机组热力性能计算结果的准确和可靠。
2号机自投产以来，曾进行过多次机组热力性能试验。其中，以1995年机组性能考核试验和1998年循环效率试验所进行的试验负荷工况最多。将试验期间DAS系统的主蒸汽流量显示值与由实测主凝结水流量计算得到的主蒸汽流量试验数值同列于表1中，进行比较后可以发现：机组较高负荷时，这两者的差别尚可接受，尤其是当机组负荷在560 MW时，这两者的差异较小；但随着机组负荷的降低，这两者之间的偏差逐步加大，在350 MW左右负荷时，两者的流量差约30～40t／h，相对偏差超过3％。
由上述的比较结果可知，若将此DAS系统的主蒸汽流量显示值直接用于机组运行性能计算、分析和管理工作，则必将造成较大的偏差。为此，需以机组性能考核试验、循环效率试验的主蒸汽流量数据为基准，对现有的DAS系统主蒸汽流量计算模型进行校正。通过对北仑电厂提交的DAS主蒸汽流量计算模块进行分析后，结合机组现有条件，提出了一些修改意见。
2 原计算模型所存在的问题
北仑2号机DAS系统的主蒸汽流量计算模型是随控制系统从国外引进的，以调节级后压力测量平均值PT－51030．SEL以及主蒸汽温度平均值TE－041．SEL作为输入值，在第1个模块进行初步算术运算；在第2个模块完成线性换算；在第3个模块作乘1计算。计算得出的主蒸汽流量结果以MNSTM－FLW输出。
图1中算术运算模块所包含的计算式解读如下：
I1＝TE041．SEL为主蒸汽温度测量平均值
I2＝PT－51030．SEL为调节级后压力测量平均值
K1＝273．15 0℃所对应的热力学温度值
K2＝810．15主蒸汽温度额定值537℃所对应的热力学温度值
K3＝1常数
Y1＝（I1＋K1）／K2计算式，得出的Y1为主蒸汽温度运行值与设计值的比例系数
Y2＝（I2－K3）／SQRT（Y1）计算式，得出的Y2为经过温度系数修正后的调节级压力
由上述内容可知，机组DAS系统显示的主蒸汽流量是由调节级后压力等测量参数推算求得的，推算的依据应是反映汽轮机通流部分工作特性的弗留格尔公式：
G′1＝G1×P′1P1×T1T′1＝K×P1T′1
但对照弗留格尔公式后，发现上述计算模型中存在着下列问题：
（1）弗留格尔公式中输入的温度值应是调节级后的蒸汽温度，但2号机本体中缺少调节级后温度测点，在原计算模块中就以主蒸汽温度测量值来替代调节级后温度。机组实际运行时，在负荷变动阶段，主蒸汽温度与调节级后温度之间并无明确的对应变化关系，因此这样替代后得出的主蒸汽流量计算结果可能会出现较大的偏差。
（2）计算模块中对调节级后压力测量值作减1处理，这一处理方式缺乏依据。
（3）主蒸汽流量与经过模块1计算后的中间计算过程量（经温度修正后的调节级压力）成线性关系，制造厂在机组投产前就已给出的这一线性关系可能是以机组设计的主蒸汽流量、调节级后压力、温度等参数情况计算得出的。但由于汽轮机制造、安装以及长期运行等众多影响因素，使得机组的实际通流尺寸和运行参数与设计状况有差异，该线性对应关系也会随之而变化。若仍然按照原设计线性关系进行计算，则得出的主蒸汽流量就会出现偏差。
3 修改方法
根据以上的分析，对原计算模块提出以下的修改意见：
（1）目前2号机本体中缺少调节级后温度测点，而考虑到汽轮机在变工况运行时，调节级后温度与高压缸第一级抽汽温度的变化趋势较为接近的运行特点，拟采用第一级抽汽温度测点（TE－11001）的测量来替代调节级后温度进行修正计算，并取额定负荷定压运行时的第一级抽汽温度试验测量值387℃作为比较的基准温度。
（2）删去原算术运算模块中对调节级后压力测量值减1的计算步骤。
（3）利用机组性能考核试验、循环效率试验的结果推导得出主蒸汽流量与调节级后压力等测量参数的关系曲线，如图2所示。在图2中也列出了关系曲线所对应的新线性方程式：Y＝38．346×X－21．61，该线性方程式可以取代线性换算模块中的原线性关系式。
（4）按上述意见修改后的主蒸汽流量计算式如下：
I1＝TE－11001为第一级抽汽温度；
I2＝PT－51030．SEL为调节级后压力测量平均值；
K1＝273．15；
K2＝387＋273．15＝660．15；
Y1＝（I1＋K1）／K2；
Y2＝I2／SQRT（Y1）；
主蒸汽流量MNSTM－FLW＝38．346×Y2－21．61。
以上计算式中的符号说明与原计算模块相同，仪控人员可对照这些算式对原计算模块进行修改。
4 修改后的效果
按新的计算模型算出的DAS主蒸汽流量结果也一同列于表1中。从主蒸汽流量推算值与试验值的比较结果来看，两者不仅在高负荷时保持了较好的一致性，而且在低负荷时的差距也已明显减小，各负荷工况最大的主蒸汽流量相对偏差小于0．8％。这反映出修改后的DAS系统主蒸汽流量指示值已具有较高的准确性，应能满足机组日常运行性能监视和管理工作的需要。
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