[发明专利]带有逆流式机力通风冷却塔的发电机组冷端系统优化方法

说明书

本发明公开了一种带有逆流式机力通风冷却塔的发电机组冷端系统优化方法，包括如下步骤：建立凝汽器热力模型；建立循环水泵热力模型，通过试验得出在不同循环水泵运行方式下循环冷却水流量与循环水泵的耗功的关系；建立机力通风冷却塔热力模型，通过试验得出在不同冷却塔风机运行方式下，冷却塔入口空气流量与风机的耗功的关系；冷端系统优化，针对循环水泵与冷却塔风机的组合方式，确定循环冷却水出水温度、循环冷却水进水温度及凝汽器背压，比较各种组合方式下功率变化值与冷端系统耗功的差值。本发明通过对凝汽器、机力通风冷却塔的变工况分析，获得冷端系统耗功参数和机组出力的参数，寻求最佳的冷端系统运行方式以获得机组净出力最大值。

技术领域

本发明涉及发电机组节能降耗领域，具体涉及一种带有逆流式机力通风冷却塔的发电机组冷端系统优化方法。

背景技术

发电机组中的联合循环发电、垃圾焚烧发电和生物质发电等机组的冷端系统一般包含汽轮机的低压缸、凝汽器、循环水泵以及逆流式机力通风冷却塔，具体布置参见图1。随着节能降耗形势的日益紧迫，国内外诸多电厂都开始对发电循环中的冷端系统进行优化改造。冷端系统优化应该在综合考虑冷端系统自身耗能和汽轮机出力的基础上，来确定最佳的冷端系统运行方式，从而达到机组供电煤耗率最小。现有的冷端系统优化方法一般仅对循环水泵的运行方式进行调整，不能综合凝汽器、循环水泵以及逆流式机力通风冷却塔进行全面考量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种带有逆流式机力通风冷却塔的发电机组冷端系统优化方法，通过对凝汽器、机力通风冷却塔的变工况分析，获得冷端系统耗功参数和机组出力的参数，寻求最佳的冷端系统运行方式以获得机组净出力最大值。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

带有逆流式机力通风冷却塔的发电机组冷端系统优化方法，包括如下步骤：

S1，建立凝汽器热力模型

该凝汽器热力模型包括热平衡方程和凝汽器传热方程，根据热平衡方程、凝汽器传热方程以及排汽和凝结水之间的平均传热温差计算公式，得到关于凝汽器压力对应饱和水温度的凝汽器变工况计算方法；

S2，建立循环水泵热力模型

通过试验得出在不同循环水泵运行方式下凝气器所获得的循环冷却水流量与对应循环水泵的耗功的关系；

S3，建立机力通风冷却塔热力模型

该机力通风冷却塔热力模型包括逆流式冷却塔热力计算基本方程，基于逆流式冷却塔热力计算基本方程，在循环冷却水出水温度已知以及环境条件一定的条件下，获得循环冷水进水温度的计算方法；

通过试验得出在不同数量冷却塔风机运行方式下，冷却塔入口空气流量与对应风机的耗功的关系；

S4，冷端系统优化

a)设计循环水泵与冷却塔风机的组合方式，并通过试验获得不同组合方式对应的循环冷却水流量、冷却塔入口空气流量以及冷却塔的气水比；

b)针对每个组合方式，在一定的环境条件下，假设循环冷却水出水温度，依据建立的机力通风冷却塔热力模型，得到循环冷却水进水温度；基于该循环冷却水进水温度，并依据建立的凝汽器热力模型，计算得到循环冷却水出水温度和凝汽器压力对应饱和水温度，完成第一步迭代计算；将计算得到的循环冷却水出水温度代入机力通风冷却塔热力模型，按照上述步骤，依据机力通风冷却塔热力模型和凝汽器热力模型重复迭代计算，直至在同一步迭代计算中，代入机力通风冷却塔热力模型的循环冷却水出水温度与依据凝汽器热力模型得到的循环冷却水出水温度相等，最终确定循环冷却水出水温度、循环冷却水进水温度、凝汽器压力对应饱和水温度，根据凝汽器压力对应饱和水温度获得凝汽器背压；