[發明專利]一種電廠直接空冷系統風機運行的節能優化方法

有效

• 申請號: 201310216761.6
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103277150A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 楊海生
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;河北省電力公司電力科學研究院;河北省電力建設調整試驗所
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12;F04D27/00
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 楊欽祥

技術領域

本發明涉及一種電廠直接空冷系統風機運行的節能優化方法。

背景技術

隨著國家節能及減排的壓力加大，提高現有運行機組，尤其是直接空冷機組的運行經濟性，尤其是直接空冷系統風機的運行優化，得到了電廠越來越多的重視。這主是是因為：(1)空冷機組與濕冷機組相比，由于汽輪機排汽壓力較高，機組的經濟性較差；(2)空冷機組與濕冷機組相比，其運行受到環境條件的影響明顯，如一般空冷汽輪機的排汽壓力變化范圍在8kPa至30kPa；(3)直接空冷系統的風機控制轉速一般采用變頻率調節，風機轉速的運行方案較多，確定優化的運行方案后有較大的節能潛力。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種方法簡單、測量比較方便準確的電廠直接空冷系統風機運行的節能優化方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種電廠直接空冷系統風機運行的節能優化方法，其關鍵技術在于：該方法借助下述裝置完成：包括測量單元、數據采集單元和計算及顯示單元；

所述測量單元包括安裝于空冷島風機變壓器進口位置的2～4個直接空冷系統風機總功率變送器、安裝于汽輪機低壓缸與排汽裝置接口位置的2-4個汽輪機排氣壓力傳感器，所述功率變送器和壓力傳感器的輸出端接數據采集單元的相應輸入端，所述數據采集單元的輸出端接計算及顯示單元的輸入端；

采用上述裝置確定直接空冷系統風機最優運行方案的步驟如下：

1）連接好測量單元、數據采集單元和計算及顯示單元，并在機組保持汽輪機進汽閥位及運行參數的穩定條件下，采集不同風機運行轉速下的汽輪機排汽壓力及空冷系統風機總功率數據；

2）比較兩種風機運行轉速下的凈功率Pgn的變化值????????????????????????????????????????????????，當>0時，表示凈功率增加，即后一種運行方案的轉速為優選；

其中，的計算采用下列公式：

（1）

上述式（1）中，凈功率Pgn采用以下公式計算：

（2）；

式（2）中Pgn為機組凈功率，單位kW；Pg為發電功率，單位kW；Pacc為空冷系統風機總功率，單位kW；

式（1）中帶△的表示變量的變化值，角標2表示第二個風機轉速，角標1表示第一個風機轉速；

式（1）中機組發電功率的變化由下式計算：

（3）

式（3）中，?代表風機轉速調整后，汽輪機排汽壓力的變化值，單位kPa，k為線性系數，由汽輪機廠家提供的修正曲線獲得；

空冷系統風機消耗總功率的變化可由下式計算：

；（4）

式（4）中Pacc2為第二個風機轉速下空冷系統消耗總功率，Pacc1為第一個風機轉速下空冷系統消耗總功率。

上述數據采集單元的型號為OM-CP-OCTPROCESS。

本發明采用的技術原理如下：

汽輪機組的發電功率與汽輪機排汽壓力參數的變化密切相關，在汽輪機進汽閥位一定、及進汽參數一定的條件下，機組發電功率變化與汽輪機排汽壓力變化之間的關系可表示為：

px大于機組運行阻塞背壓時，上述函數關系一般為近似線性關系，可表示為：

Pg為機組發電功率，單位kW；px為汽輪機排汽壓力，單位kPa；k為線性系數，可由汽輪機廠家提供的修正曲線獲得。

考慮直接空冷系統的風機轉速調整時，由于空冷系統冷卻風量的變化引起汽輪機排汽壓力的變化，進而對汽輪機發電功率產生影響。另一方面，由于風機轉速的變化，對直接空冷系統風機消耗的總功率也產生了變化。因此，在確定直接空冷系統在某一特定運行條件下的最優運行方案時，其實質是確定凈功率Pgn的最大值。

Pgn表示汽輪機發電功率減去直接空冷系統風機消耗總功率后的凈功率，單位kW；Pacc表示直接空冷系統風機消耗總功率，單位kW。

比較兩種風機運行轉速下的凈功率Pgn值，可以表示為：

當>0時，表示凈功率增加，后一種運行方案的轉速為優選。

機組發電功率的變化由式可以計算得到,?代表風機轉速調整后，汽輪機排汽壓力的變化值，單位kPa。

空冷系統風機消耗總功率的變化可由式計算得到。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：