[发明专利]凝汽式汽轮机冷端节能诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，具体涉及一种凝汽式汽轮机冷端节能诊断方法。

背景技术

现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，以凝汽器为核心，内连汽轮机低压缸，外连供水系统，一起构成发电厂的冷端系统。凝汽器压力(即汽轮机背压)对机组经济性影响较大，如何在外界环境允许的范围内尽量降低机组背压是火电厂节能至关重要的工作。影响背压的冷端因素主要包括循环水进水温度、循环水流量、凝汽器清洁度、凝汽器热负荷、凝汽器特性等。对于正在运行的机组，除凝汽器特性始终不变外，其余各冷端参数随运行调整、外界环境和机组负荷等情况不断变化；另外，各冷端因素相互影响、相互干扰，例如在凝汽器清洁度较差时启动备用循泵可能是有利的，但在凝汽器清洁度较好时启动备用循泵可能是不利的。这些问题增加了冷端节能工作的困难。

前苏联热工研究所的别尔曼公式、美国传热学会制定的《Standards for Steam Surface Condensers》可以通过计算得到各冷端因素变化对背压的影响，但这些方法均需全部准确的冷端参数，而大部分电厂缺乏实时的凝汽器清洁度等参数，以致难以实时量化计算冷端调整或改造的经济性。目前火电厂的冷端优化大多依靠运行人员的经验，也有部分电厂进行凝汽器性能试验，不考虑凝汽器清洁度的变化，但这一方式时间稍长，就可能使试验结果失去作用。如何准确地诊断各冷端因素变化对机组背压的影响，是火电厂冷端优化和节能工作的迫切需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种计算简单、所需参数少，精确度高、易于实现、克服了目前冷端节能诊断需要提供全部冷端变量的弊端，实现了高精度的冷端节能实时诊断的凝汽式汽轮机冷端节能诊断方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种凝汽式汽轮机冷端节能诊断方法，实施步骤包括：

1)确定凝汽式汽轮机在节能相关的冷端因素变化前的汽轮机排汽温度t_s,1、循环水进水温度t_1,1、循环水出水温度t_2,1，由上述数据计算冷端因素变化前的凝汽器循环水温升Δt、凝汽器端差δt和凝汽器对数平均温差LMTD，并计算冷端因素变化前凝汽器端差与凝汽器对数平均温差之比τ＝δt/LMTD；

2)确定可能发生变化的冷端因素，所述冷端因素包括凝汽器循环水进水温度、凝汽器热负荷、循环水流量、凝汽器换热管道外径、凝汽器换热面积、凝汽器换热管道材料、凝汽器换热管道壁厚、凝汽器清洁度、凝汽器单流程换热管道截面积；

3)确定冷端因素变化前各冷端因素的参数，包括凝汽器循环水进水温度t_1,1、凝汽器热负荷Q₁、凝汽器换热面积A₁、循环水流量G_w,1、凝汽器单流程换热管道截面积S₁、换热管道外径系数C_1,1、冷却水进水温度修正系数β_t,1、管材和壁厚修正系数β_m,1、凝汽器清洁度系数β_c,1；

4)确定冷端因素变化后各冷端因素的参数，包括凝汽器循环水进水温度t_1,2、凝汽器热负荷Q₂、凝汽器换热面积A₂、冷却水进水温度修正系数β_t,2、循环水流量G_w,2、凝汽器单流程换热管道截面积S₂、换热管道外径系数C_1,2、管材和壁厚修正系数β_m,2、凝汽器清洁度系数β_c,2；

5)根据式(1)计算冷端因素变化后的汽轮机排汽温度t_s,2；