[发明专利]一种海水直流冷却水系统变频泵优化运行方法

说明书

本发明公开了一种海水直流冷却水系统变频泵优化运行方法，包括步骤：步骤1，确定机组负荷、海水水温和潮汐水位作为海水直流冷却水系统循环水泵优化运行的边界条件；步骤2，确定循环水泵运行台数；步骤3，在机组运行时可能面临的机组负荷、潮汐水位和循环水泵运行台数的范围内，进行循环水泵转速的全局优化；步骤4，计算得当海水的取排水温升达到其允许的最大值时的循环水泵转速；步骤5，在通过对比当前海水水温与步骤3中两种不同转速优化算法的分界点处的海水温度值，确定循环水泵转速优化算法；步骤6，改变循环水泵运行台数，重复步骤2‑5，通过优选得出当前机组负荷、海水水温和潮汐水位下的最优循环水泵运行台数和转速。

技术领域

本发明属于火电厂海水直流冷却水系统领域，具体涉及一种海水直流冷却水系统变频泵优化运行方法，该方法考虑海水升温以后对周围海域的温排放影响，对最大海水温升进行了一定的限制的前提下，能够快速、准确指导海水直流冷却水系统的变频式循环水泵优化运行。

背景技术

火电厂冷却水系统的优化运行是降低机组发电煤耗的一个重要环节，也是目前火电机组推行节能降耗运行的最具潜力的技术途径。冷却水系统优化运行是在给定的设备参数和边界条件下，研究系统中各因素的影响来寻找经济最优解，即确定最优凝汽器压力和对应的冷却水流量。而最优凝汽器压力和对应的冷却水流量是通过调整变频式循环水泵的运行方式(运行台数、转速)来实现的。海水直流冷却水系统是一种以海水为水源的直流冷却水系统，它的运行边界条件包括：机组负荷、海水水温和潮汐水位。通过及时调整循环水泵运行方式(运行台数、转速)，确保在一定的机组负荷、海水水温和潮汐水位下，凝汽器达到最优压力，实现循环水泵优化运行，对降低电厂厂用电率、促进节能降耗、提高机组经济性具有重要的意义。

采用海水直流冷却水系统的电厂排出的大量的废热会使海水水温迅速升高。而海水温度作为重要的水质和生态环境要素，会影响海水的物理、化学和生物的化学性质，从而间接影响到各类海水生物的生长和繁殖活动。同时，热废水的升温作用会使受纳水体的水温超过生物的适宜温度，也将直接导致生物的生长受到抑制甚至死亡，对生态环境造成严重的影响。因此，一些国家和地区都指定了合适的水体温度控制标准，明确温排水的关键控制参数(如取排水温升)，以避免和减轻温排放的影响。如，印度规定了取排水温升应小于7℃；加拿大则规定取排水温升应小于10℃。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以降低机组发电煤耗为目标，以最大的海水取排水温升作为约束条件，优化调整海水直流冷却水系统中变频式循环水泵的运行方式(运行台数、转速)。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种海水直流冷却水系统变频泵优化运行方法，该方法包括循环水泵的运行台数优化和转速优化两个部分，具体包括以下步骤：

步骤1，确定机组负荷、海水水温和潮汐水位作为海水直流冷却水系统循环水泵优化运行的边界条件；

步骤2，在当前海水直流冷却水系统优化运行的边界条件下，确定循环水泵运行台数，作为循环水泵转速优化的边界条件；

步骤3，在机组运行时可能面临的机组负荷、潮汐水位和循环水泵运行台数的范围内，进行循环水泵转速的全局优化；

步骤4，在当前循环水泵转速优化的边界条件下，计算得当海水的取排水温升达到其允许的最大值时的循环水泵转速n_m；

步骤5，在当前循环水泵转速优化的边界条件下，通过对比当前海水水温与步骤3中两种不同转速优化算法的分界点处的海水温度值，确定循环水泵转速优化算法；

步骤6，改变循环水泵运行台数，重复步骤2-5，并通过对比不同循环水泵运行台数下的最优循泵水泵转速及其净收益功率进行循环水泵运行台数优化，通过优选得出当前机组负荷、海水水温和潮汐水位下的最优循环水泵运行台数和转速。