[發(fā)明專利]一種間接空冷發(fā)電機組冷端背壓的實時控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911182443.6
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110966170B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王斌;劉紹杰;楊松;曹歡;王超明;李剛;王清;何曉迪
• 申請（專利權(quán)）人: 河北涿州京源熱電有限責(zé)任公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F01K19/00;F04B23/04
• 代理公司: 石家莊開言知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 13127
• 代理人: 李志民

1.一種間接空冷發(fā)電機組冷端背壓的實時控制方法，利用DCS控制系統(tǒng)，根據(jù)不同工況的凝汽器熱負荷變化、背壓對功率的影響和不同主機循環(huán)水流量的功耗，得出不同環(huán)境溫度下不同負荷對應(yīng)的最佳經(jīng)濟背壓；控制過程如下：

⑴確定不同循環(huán)水量的功耗：利用主機循環(huán)泵的運行綜合頻率和功耗，得到典型運行方式的綜合頻率與功耗對應(yīng)表，通過對綜合頻率與功耗曲線擬合數(shù)學(xué)公式，計算循環(huán)水泵不同綜合頻率運行對應(yīng)的功耗；所述綜合頻率與主機循環(huán)泵功耗關(guān)系式為：

Pb＝a1f²–b1f+c1 (1)

式中：Pb：循環(huán)泵功耗，kW；f：循環(huán)泵頻率，Hz；a1、b1、c1為常數(shù)項；

⑵確定主機循環(huán)水流量：主機循環(huán)泵頻率的變化影響循環(huán)水量，根據(jù)流量比例公式(2)對主機循環(huán)水流量進行計算，計算公式為：

Q1/Q2＝n1/n2 (2)

式中：Q1為工況1流量，m³/s；Q2為額定工況流量，m³/s；n1為工況1泵轉(zhuǎn)速，m³/s；n2為額定工況泵轉(zhuǎn)速，m³/s；

⑶確定凝汽器熱負荷：凝汽器熱負荷受低壓缸通流量、背壓、熱力系統(tǒng)改變的影響，計算機組不同工況下對應(yīng)的凝汽器熱負荷，根據(jù)相關(guān)性能試驗對凝汽器熱負荷修正后擬合公式：

q_n＝a2x²+b2x+c2 (3)

式中：q_n為凝汽器熱負荷，kJ/s；x為低壓缸進汽流量，kg/s；a2、b2、c2為常數(shù)項；

⑷確定凝汽器循環(huán)水溫升：凝汽器熱負荷及循環(huán)水量確定后，得到凝汽器循環(huán)水溫升公式：

式中：△t：凝汽器循環(huán)水溫升，℃；G:循環(huán)水流量，kg/s；q_n：凝汽器熱負荷，kJ/s；C:水的比熱4.187，kJ/(kg·℃)；

⑸確定凝汽器背壓：根據(jù)凝汽器循環(huán)水入口溫度、凝汽器循環(huán)水溫升及凝汽器端溫差，計算凝汽器汽側(cè)溫度，計算式為：

tc＝tw1+△t+td (5)

式中：tc為凝汽器汽側(cè)溫度，℃；tw1為凝汽器循環(huán)水入口溫度，℃；△t為循環(huán)水溫升，℃；td為凝汽器端溫差，℃；

凝汽器汽側(cè)溫度對應(yīng)的飽和壓力，即為凝汽器背壓Pn；

⑹確定背壓對機組負荷的影響：根據(jù)機組背壓負荷特性曲線，機組背壓遞增時機組功率呈現(xiàn)負增趨勢，機組背壓大于設(shè)計背壓時基本呈線性變換；根據(jù)此特性曲線得到機組背壓變化范圍內(nèi)任一背壓對機組負荷的影響率，并導(dǎo)出背壓對機組負荷的影響率公式；

⑺確定最佳經(jīng)濟背壓及對應(yīng)的循環(huán)水量；

通過不同循環(huán)水流量對應(yīng)的背壓變化，及背壓對應(yīng)的負荷變化率，得到背壓變化后機組電功率的增量△Pj，背壓變化對應(yīng)的主機循環(huán)泵功耗的增量△Pb，當(dāng)△Pm＝△Pj-△Pb為最大時，即為機組最佳經(jīng)濟背壓值，對應(yīng)的循環(huán)水流量為最佳經(jīng)濟循環(huán)水流量；

式中：△Pm為機組電功率增量與主機循環(huán)泵功耗增量的差，kW；△Pj為背壓變化后機組電功率的增量，kW；△Pb背壓變化對應(yīng)的主機循環(huán)泵功耗的增量，kW。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間接空冷發(fā)電機組冷端背壓的實時控制方法，其特征是：所述循環(huán)泵頻率的調(diào)整方式為：根據(jù)最佳經(jīng)濟循環(huán)水流量確定循環(huán)水泵總頻率及對各臺循環(huán)水泵頻率，確定“凝汽器循環(huán)水進水溫度—凝汽器熱負荷—主機循環(huán)水泵頻率”的三維對應(yīng)關(guān)系；根據(jù)調(diào)節(jié)范圍固定凝汽器循環(huán)水進水溫度點，轉(zhuǎn)換為“凝汽器熱負荷—主機循環(huán)水泵頻率”二維關(guān)系，在DCS控制系統(tǒng)中進行循環(huán)流量的自動實時調(diào)整，維持最佳經(jīng)濟背壓運行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間接空冷發(fā)電機組冷端背壓的實時控制方法，其特征是：所述凝汽器端溫差td為凝汽器汽側(cè)溫度與出水側(cè)出水溫度的溫度差，所述凝汽器端溫差的計算式為：

td＝tc-tw2 (6)

式中：td為凝汽器端溫差，℃；tc為凝汽器汽側(cè)溫度，℃；tw2為出水側(cè)出水溫度的溫度，℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間接空冷發(fā)電機組冷端背壓的實時控制方法，其特征是：依據(jù)凝汽器循環(huán)水進水溫度、凝汽器熱負荷確定機組最佳經(jīng)濟背壓，通過調(diào)整循環(huán)水泵綜合頻率改變循環(huán)水流量，使機組維持在最佳經(jīng)濟背壓運行。