[發(fā)明專(zhuān)利]一種間接空冷發(fā)電機(jī)組冷端背壓的實(shí)時(shí)控制方法

有效

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

本發(fā)明涉及一種間接空冷發(fā)電機(jī)組冷端背壓的實(shí)時(shí)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(fù)荷變化、背壓對(duì)功率的影響和不同主機(jī)循環(huán)水流量的功耗，得出不同環(huán)境溫度下不同負(fù)荷對(duì)應(yīng)的最佳經(jīng)濟(jì)背壓，在機(jī)組DCS中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；控制過(guò)程為：⑴確定不同循環(huán)水量的功耗；⑵確定主機(jī)循環(huán)水流量；⑶確定凝汽器熱負(fù)荷；⑷確定凝汽器循環(huán)水溫升；⑸確定凝汽器背壓；⑹確定背壓對(duì)機(jī)組負(fù)荷的影響；⑺確定最佳經(jīng)濟(jì)背壓及對(duì)應(yīng)的循環(huán)水量；⑻對(duì)循環(huán)泵頻率的進(jìn)行調(diào)整方式。本發(fā)明依據(jù)凝汽器的不同工況條件，利用DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組優(yōu)化經(jīng)濟(jì)背壓的實(shí)時(shí)調(diào)整，提高了間接空冷發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種間接空冷發(fā)電機(jī)組冷端背壓的實(shí)時(shí)控制方法。

背景技術(shù)

在火力發(fā)電或化工企業(yè)，在汽輪機(jī)內(nèi)做過(guò)功后的蒸汽，需要排入凝汽器凝結(jié)成水，再返回到鍋爐循環(huán)使用。通過(guò)循環(huán)水把凝汽器的熱量帶走，使循環(huán)水在冷卻塔內(nèi)與冷空氣產(chǎn)生熱交換，最終把熱量釋放到大氣中，根據(jù)冷卻塔形式目前主要為間接空冷塔和濕式冷卻塔。其中間接空冷系統(tǒng)在我國(guó)北方新建機(jī)組應(yīng)用非常普遍，主要由空冷散熱器、間冷塔、百葉窗及驅(qū)動(dòng)器組成。

汽輪機(jī)低壓缸排汽出口處的壓力叫做汽輪機(jī)的背壓。機(jī)組背壓的變化對(duì)汽機(jī)機(jī)組循環(huán)熱效率有著重要的影響，背壓每降低1％，使煤耗增加0.1～0.15％，故控制好機(jī)組背壓，保證機(jī)組在最佳背壓下運(yùn)行，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有著重要的意義。由于電廠凝汽式汽輪機(jī)運(yùn)行背壓受多方面參數(shù)的影響，如凝汽器熱負(fù)荷、凝汽器運(yùn)行狀況、循環(huán)水流量、間冷系統(tǒng)換熱效果、環(huán)境溫度、風(fēng)速等。最佳經(jīng)濟(jì)背壓的確定可以通過(guò)理論公式進(jìn)行計(jì)算推導(dǎo)，但過(guò)程復(fù)雜，在實(shí)際中無(wú)法實(shí)時(shí)維持最佳經(jīng)濟(jì)背壓運(yùn)行。間接空冷汽輪機(jī)組背壓調(diào)整，一般通過(guò)改變百葉窗開(kāi)度，改變工頻循環(huán)泵高、低轉(zhuǎn)速及增減循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制循環(huán)水流量，達(dá)到控制機(jī)組背壓目的，處于手動(dòng)、粗略、定性的調(diào)整模式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種間接空冷發(fā)電機(jī)組冷端背壓的實(shí)時(shí)控制方法，根據(jù)不同工況凝汽器熱負(fù)荷、主機(jī)循環(huán)水溫度變化及背壓對(duì)機(jī)組功率的影響，利用DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)背壓下運(yùn)行，提高火電廠發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：間接空冷發(fā)電機(jī)組冷端背壓的實(shí)時(shí)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(fù)荷變化、背壓對(duì)功率的影響和不同主機(jī)循環(huán)水流量的功耗，得出不同環(huán)境溫度下不同負(fù)荷對(duì)應(yīng)的最佳經(jīng)濟(jì)背壓；控制過(guò)程如下：

⑴確定不同循環(huán)水量的功耗：

利用主機(jī)循環(huán)泵的運(yùn)行綜合頻率和功耗，得到典型運(yùn)行方式的綜合頻率與功耗對(duì)應(yīng)表，通過(guò)對(duì)綜合頻率與功耗曲線(xiàn)擬合數(shù)學(xué)公式，計(jì)算循環(huán)水泵不同綜合頻率運(yùn)行對(duì)應(yīng)的功耗；所述綜合頻率與主機(jī)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(xiàng)；

⑵確定主機(jī)循環(huán)水流量：主機(jī)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(duì)主機(jī)循環(huán)水流量進(jìn)行計(jì)算，計(jì)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；

通過(guò)典型頻率的流量實(shí)測(cè)，對(duì)計(jì)算流量值進(jìn)行修正得到實(shí)際頻率流量對(duì)應(yīng)關(guān)系；

⑶確定凝汽器熱負(fù)荷：凝汽器熱負(fù)荷受低壓缸通流量、背壓、熱力系統(tǒng)改變等條件的影響，計(jì)算機(jī)組不同工況下對(duì)應(yīng)的凝汽器熱負(fù)荷，根據(jù)相關(guān)性能試驗(yàn)對(duì)凝汽器熱負(fù)荷修正后擬合公式：