[发明专利]空冷汽轮机冷端优化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及火力发电领域，特别涉及一种空冷汽轮机冷端优化的方法。

背景技术

在煤矿资源丰富、开采费用又合理，但缺乏冷却水的地区，电厂使用空冷汽轮机发电。与湿冷机组相比，空冷汽轮机发电会在热力学上因可用焓降减少造成经济上的损失，但它可在从火力电厂总投资和运输费用的减少而得到弥补。

为了使使用空冷汽轮机发电的火力电厂的经济效益达到最大值，在发电时，需要对空冷汽轮机的背压进行优化控制。

现有技术中，通过对空冷汽轮机的冷端优化实现对空冷汽轮机的背压优化。冷端包括排汽管道、空冷凝汽器、凝结水收集装置、凝结水系统。空冷汽轮机的热汽通过排汽管道进入空气冷凝器，在空气冷凝器中经冷风冷却成水，进入到凝结水收集装置。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种空冷汽轮机冷端优化的方法。所述方法包括：

S11，在排汽管道的导汽管水力设计优化程序中，根据空冷凝汽器气温上限保证值运行条件、背压和所述导汽管的初始段参数得到所述空冷凝汽器各管束相等的末端压力；S12，根据步骤S11得到的结构参数和运行参数通过计算机模拟计算所述各管束的蒸汽分配值；S13，如果所述各管束的蒸汽分配值的不均匀误差应在5%以下，则进行步骤S14，否则循环进行步骤S11和S12；S14，计算在选定方案下的不同背压、不同排汽量的排汽管道的压降函数Δp=F（pk,Dk），根据所述压降函数对排汽管道进行优化；其中所述空冷凝汽器气温上限保证值运行条件包括：汽轮机特性参数、气温和气压，所述汽轮机特性参数包括：汽轮机的背压、输入热量、排汽量、排汽干度和发电功率。

在如上所述的方法中，所述步骤S11具体包括：在排汽管道的导汽管水力设计优化程序中，根据空冷凝汽器气温上限保证值运行条件，且令所述背压等于保证值背压，改变所述导汽管的初始段参数得到所述空冷凝汽器各管束相等的末端压力；其中，令所述背压等于保证值背压时，所述空冷凝汽器各管束通过的蒸汽流量相等。

在如上所述的方法中，所述步骤S14之后，还包括：S31，根据噪声测量与限制条件，用噪声计算软件计算空冷风机不同时段的噪声界限；S32，在最优背压计算软件和最优背压下空冷风机转速计算软件环境下，根据不同所述空冷凝汽器背压、不同排汽量的排汽管道的压降函数得到所述空冷汽轮机特性参数的函数；S33，根据风场模型模拟计算得到所述空冷凝汽器的基本换热单元的相对效率，其中，所述基本换热单元包括：基本管束和基本风机；S34，根据所述噪声界限、所述空冷汽轮机特性参数的参数、所述基本换热单元的相对效率，在所述空冷凝汽器的气温上限保证值条件下，通过优化软件中的最优空冷凝汽器背压函数和空冷凝汽器管道压降函数，得到优化后的空冷凝汽器基本换热单元数。

在如上所述的方法中，所述步骤S32具体包括：S321，计算并拟合在预设的空冷汽轮机输入热量下，空冷汽轮机排汽量和背压之间的函数Dk=D（pst）；S322，计算并拟合在预设的空冷汽轮机输入热量下，空冷汽轮机排汽干度和背压之间的函数Xk=X（pst）；S323，计算并拟合在预设的空冷汽轮机输入热量下，空冷汽轮机背压变化引起空冷汽轮机发电量相对于指定值变化的函数ΔN=N（Pst）；S324、根据所述函数pst=F（pkc）、Dk=D（pst）、Xk=X（pst）和ΔN=N（Pst）得到所述空冷汽轮机特性参数的函数。

在如上所述的方法中，所述步骤S34之后，还包括：S51，根据凝结水收集位置的蒸汽分压和空气分压得到凝结水的含氧量和凝结水对应的饱和压力；S52，根据所述含氧量和饱和压力得到完全凝结时的凝结水温度和过冷度；S53，根据所述凝结水温度和所述过冷度，得到优化后的凝汽器顺逆流管束比。

在如上所述的方法中，所述步骤S53之后，还包括：S61，根据所述空冷凝汽器管束材质，优化机组汽水循环通道材质和水质处理工艺使机组寿命期间材质腐蚀最小，处理工艺费用最低；S62，根据凝结水和疏水可分别处理，对凝结水和疏水系统的结构进行优化。

在如上所述的方法中，所述步骤S11之前，还包括：S71，营造各种风向和风速下所述空冷风机需要的冷风来源通道和各种风向和风速下所述空冷凝汽器排出热风的通道和冷却热风的冷风来源通道；S72，阻挡所述空冷凝汽器入口空气热回流和引导出口热风直接离去；S73，合理选择所述空冷风机的压头裕量，使有横风时保证且均衡各空冷风机的冷风进风量。