[發明專利]一種開式循環水冷端系統優化控制方法

有效

• 申請號: 201811112696.1
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109298690B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 朱寶;葉勁松;周仁米;張光;顧偉飛;謝作爽;華敏;趙佳駿
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及沿江或沿海熱力發電廠的循環水系統領域，特別是一種開式循環水冷端系統優化控制方法。現有沿海開式循環冷端系統控制方法忽略水源潮位對循環水泵耗功影響，不考慮其他設備運行可靠性，本發明提供一種開式循環水冷端系統優化控制方法，所述控制方法針對沿海(沿江)開式循環水冷端系統運行受多重外部環境因素影響的特點，通過多變量輸入如負荷、潮位、進水溫度等，綜合考慮設備安全可靠性如循環水母管最低壓力p_min以及冷端系統經濟性對循環水泵組進行優化控制，降低循環水泵耗功，進而有效挖掘沿海(沿江)熱電廠冷端系統的節能潛力。

技術領域

本發明涉及沿江或沿海熱力發電廠的循環水系統領域，特別是一種開式循環水冷端系統優化控制方法，所述控制方法用于深度節能優化和變頻循環水泵機組運行。

背景技術

大型熱力發電廠冷端系統是火力發電機組的重要組成部分，其為熱力循環提供穩定的冷源并且通過循環冷卻水帶走了幾乎一半煤炭燃燒產生的熱量，由于循環水泵在工作中耗功很大，因此所述冷端系統具有巨大的節能潛力，但是開式循環水冷端系統受環境因素影響大、影響冷端系統經濟性要素眾多，而且對機組經濟性的影響表征相對于機組熱端參數如主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度來說都不明顯，因此其節能潛力容易被運行人員忽視，本發明中的機組為汽輪機組，此為本領域現有技術。此外，開式循環水冷端系統為機組閉式水和輔機提供冷卻水源，其運行狀態還會影響相應設備工作的安全可靠性，因此冷端系統設備的最佳運行方式需要綜合考慮經濟性和設備可靠性兩方面的因素。目前國內熱力發電廠每臺機組一般配置2～3臺循環水泵，每臺循環水泵有高速/低速兩種運行方式；循環水泵高速/低速狀態需人工手動切換，機組間的循環水母管上設有聯絡閥，在上述配置的基礎上循環水泵組有若干種運行組合方式，例如對于2臺機組配置4臺高/低速循環水泵的冷端系統共有12種運行組合方式；進一步的某些電廠循環水泵配置了變頻裝置，無需手動切換循環水泵組合，使用更便利。

現有冷端系統經濟性運行大多集中于在不同的循環水進水溫度(或天氣狀態)、負荷下，先通過建立凝汽器變工況模型、低壓缸微增出力和排汽壓力特性曲線，然后綜合考慮循環水泵的耗功以及凝汽器的真空變化引起低壓缸出力的變化，得出凝汽器最佳運行真空，最后給出最優的循泵運行組合或最佳運行轉速，以此挖掘機組冷端系統的節能潛力。對于沿海開式循環水系統，影響冷端系統的因素眾多例如潮位，循環水溫度等，特別是其中的水源潮位對循環水管道流量和循環水泵的耗功有較大影響，而且這兩者時刻變化，每天的高潮位和低潮位相差大至7～8米。現有以天氣狀態(或循環水進水溫度)為單一輸入要素，并完全以機組經濟性為優化目標、不考慮其他設備運行可靠性的冷端系統控制方法不適用于沿海開式循環冷端系統。

發明內容

本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有沿海開式循環冷端系統控制方法存在的以天氣狀態(或循環水進水溫度)為單一輸入要素并完全以機組經濟性為優化目標、忽略水源潮位對循環水泵耗功影響以及不考慮其他設備運行可靠性等問題，本發明提供一種開式循環水冷端系統優化控制方法，所述控制方法綜合考慮熱力循環經濟性和設備安全可靠性，實時根據外部環境因素如負荷、潮位、進水溫度改變冷端系統的運行方式，降低循環水泵耗功，挖掘冷端系統的節能潛力。

本發明解決技術問題采用的技術方案：一種開式循環水冷端系統優化控制方法，包括依序進行的以下步驟：

第一步，建立冷端系統運行過程和循環水母管最小壓力p_min,在運行過程中通過循環水母管出口的蝶閥開度保證循環水母管壓力始終大于循環水母管最小壓力p_min；

第二步，建立不同轉速下循環水泵的揚程(H)-流量(G)關系式、揚程(H)-功率(P)關系式以及揚程(H)-循泵組效率(η)關系式；