[發明專利]一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法

有效

• 申請號: 202110452038.2
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113513746B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 徐鐘宇;阮圣奇;吳仲;陳開峰;宋勇;邵飛;蔣懷鋒;徐搏超;李強;李敬豪
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司華東電力試驗研究院;大唐鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司
• 主分類號: F22D5/32
• 分類號: F22D5/32
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 張祥

1.一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：包括

步驟A：獲取在不同循環水泵運行方式之間進行切換時，冷卻塔出塔水溫的變化量；

步驟B：獲取凝汽器的清潔系數、汽輪機的熱耗特性曲線以及汽輪機的微增出力特性曲線；

步驟C：獲取當前狀態下的機組負荷、循環水泵運行方式和循環水進水溫度；

步驟D：改變循環水泵運行方式，根據步驟A確定冷卻塔出塔水溫，并計算該運行方式下的循環水泵耗電量；

步驟E：根據冷卻塔出塔水溫、循環水流量和清潔系數計算汽輪機組背壓，根據背壓計算汽輪機功率，根據汽輪機功率、循環水泵耗電量計算機組當前狀態的凈增出力；

步驟F：遍歷不同的循環水泵運行方式，以凈增出力最大的情況作為當前狀態下循環水泵的最佳運行方式。

2.根據權利要求1所述的一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：步驟A中通過調取機組DCS歷史趨勢，查看日常運行中循環水泵運行方式切換后出塔水溫的變化趨勢，得到不同循環水泵運行方式切換時冷卻塔出塔水溫的變化量Δt。

3.根據權利要求1所述的一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：步驟B中開展不同機組負荷、不同循環水泵運行方式下的汽輪機熱力試驗，獲取凝汽器的清潔系數K、汽輪機的熱耗特性曲線以及汽輪機的微增出力特性曲線。

4.根據權利要求1所述的一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：步驟E中根據微增出力特性曲線獲得背壓變化后的汽輪機出力，則機組凈增出力為：

ΔP＝P′-W

其中，ΔP為機組凈增出力；P′為背壓變化后的機組出力，根據當前機組背壓利用機組微增出力曲線計算得到；W為循環水泵耗功。

5.根據權利要求1所述的一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：步驟E中的計算背壓的方法為：

首先計算凝汽器內蒸汽的凝結溫度：

t_s＝t_w1+Δt+δt

其中t_s為凝汽器內蒸汽的凝結溫度，t_w1為凝汽器的循環水進水溫度，Δt為循環水在凝汽器中的溫升，δt為凝汽器端差；D_c為汽輪機排汽量；h_c為汽輪機排汽比焓；h′_c為凝結水比焓；D_w為循環冷卻水流量；C_v為冷卻水比熱容；K為凝汽器的換熱系數；A為凝汽器的換熱面積；

背壓與凝汽器內蒸汽凝結溫度的關系為：

p_k＝f(t_s)

其中，p_k為汽輪機背壓，即排汽壓力，單位為kPa；由于凝汽器內不凝結氣體含量很小，認為水蒸氣分壓等于汽輪機背壓，根據蒸汽在凝汽器內的凝結溫度，通過查水蒸氣特性圖表即得到汽輪機背壓。

6.根據權利要求1所述的一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：還包括步驟G：

保持機組負荷不變，改變冷卻塔出塔水溫，重復步驟D-F，以獲取該負荷下不同進水溫度對應的循環水泵最佳運行方式。

7.根據權利要求6所述的一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：還包括步驟H：還包括改變機組負荷，返回步驟G，分別獲得不同負荷下，不同溫度對應的循環水泵最佳運行方式。

8.根據權利要求6所述的一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：循環水進水溫度的變化范圍為10℃～40℃，間隔2℃取值確定循環水泵最佳運行方式。

9.根據權利要求7所述的一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：機組負荷的變化范圍為40％～100％，間隔5％或10％取值確定循環水泵最佳運行方式。

10.一種確定火電廠閉式循環水系統優化運行方式的方法，其特征在于：包括

步驟1：根據DCS歷史數據獲取不同循環水泵運行方式切換時冷卻塔出塔水溫的變化量Δt；

步驟2：開展不同機組負荷、不同循環水泵運行方式下的汽輪機熱力試驗，獲取凝汽器的清潔系數K、汽輪機的熱耗特性曲線以及汽輪機的微增出力特性曲線；

步驟3：假設機組負荷為40％額定負荷，令某一循環水泵運行 方式下的循環水進水溫度t0為10℃，則根據步驟1所得不同循環水泵運行方式下的出塔水溫升，可知其他循環水泵運行方式對應的循環水進水溫度；利用上述步驟2獲得的凝汽器清潔系數、汽輪機的熱耗特性曲線以及汽輪機的微增出力特性曲線，計算循環水進水溫度為10℃時，不同循環水泵運行方式對應的機組凈增出力，并從中優選出最大機組凈增出力及其對應的循環水泵運行方式作為該機組負荷、循環水進水溫度條件下的最佳循環水泵運行方式；

步驟4：機組負荷維持40％額定負荷不變，令循環水進水溫度t0＝10+2i(i＝1，2，3，…)直至循環水進水溫度為40℃，遍歷計算循環水溫度從10℃變化至40℃時每一溫度下對應的最佳循環水泵運行方式；

步驟5：重復上述步驟3和步驟4，遍歷計算出機組負荷分別為50％額定負荷、60％額定負荷、70％額定負荷、80％額定負荷、90％額定負荷和100％額定負荷時不同循環水進水溫度下的最佳循環水泵運行方式，并將計算結果以圖表直觀表示，用于指導電廠的循環水優化運行。