[发明专利]一种双背压凝汽器优化运行装置的运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机控制技术领域，尤其涉及的是双背压汽轮机凝汽器优化运行的方法及控制系统。

背景技术

汽轮机阻塞背压是指汽机末级叶片出口处的蒸汽流速接近该处的音速水平(马赫数约为0.95)时的背压，在通常情况下，它与汽轮机进汽量相关，不同的进汽量有不同阻塞背压值，汽轮机进汽量越小，汽轮机阻塞背压越低。

当汽轮机背压低于阻塞背压后，同样汽轮机组发电量下，汽轮机热耗率升高。

火电厂双背压汽轮机背压仅在冬天，当循环冷却水温度较低时，低背压侧汽轮机背压才会低于阻塞背压。

目前火电厂运行人员发现汽轮机背压低于阻塞背压后，采用两种措施提高汽轮机背压：

(1)改变循环水泵运行台数或将循泵改为低速运行，减少循环水流量，将低背压凝汽器背压升高。

该措施可以使低背压凝汽器背压高于阻塞背压，降低汽轮机热耗率，但也使原本就不低于阻塞背压的高背压凝汽器背压升高，增加机组能耗，综合结果，该操作不一定节能。

(2)双背压凝汽器抽真空系统水环真空泵仅运行1台，高、低背压凝汽器抽真空系统采用串联模式。

该措施可以使低背压凝汽器背压高于阻塞背压，降低汽轮机热耗率。但若由于外在原因致低背压侧汽轮机真空系统严密性降低，由于抽真空系统采用串联模式，且运行的一台真空泵，则会使得低背压侧凝汽器背压升高，汽轮机热耗率增加，且不易被运行人员发觉。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种双背压凝汽器优化运行装置及其运行方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种双背压凝汽器优化运行装置，包括高背压凝汽器、低背压凝汽器以及循环水管路，循环水管路分为第一循环水管路和第二循环水管路，第一循环水管路和第二循环水管路均自低背压凝汽器流向高背压凝汽器，其特征在于：在第一循环水路上设置有第一旁路，第一旁路跨接在低背压凝汽器的两端，在第二循环水路上设置有第二旁路，第二旁路也跨接在低背压凝汽器的两端，第一旁路上设置有第一控制阀门，第二旁路上设置有第二控制阀门。

作为对上述方案的进一步改进，在第一循环水管路上设置有第一温度测点，在第二循环水管路上设置有第二温度测点，第一温度测点设置在第一旁路的引出口上游，第二温度测点设置在第二旁路的引出口上游。

作为对上述方案的进一步改进，在第一循环水管路上设置有第三温度测点，在第二循环水管路上设置有第四温度测点，第三温度测点设置在第一旁路的与第一循环水管路汇合点的上游，第四温度测点设置在第二旁路与第二循环水管路汇合点的上游。

作为对上述方案的进一步改进，在第一旁路上还设置有第一流量计，在第二旁路上设置有第二流量计。

作为对上述方案的进一步改进，在第一循环水管路上设置有第三流量计，在第二循环水管路上设置有第四流量计，第三流量计设置在第一旁路的与第一循环水管路汇合点的下游，第四流量计设置在第二旁路与第二循环水管路汇合点的下游。

作为对上述方案的进一步改进，第一流量计、第二流量计、第三流量计和第四流量计均是超声波流量计，第一旁路和第二旁路的管道外径为第一循环水管路和第二循环水管路外径的1/3，第一循环水管路和第二循环水管路的外径相同，第一循环水管路、第二循环水管路、第一旁路和第二旁路的管道材质和壁厚均相同，第一控制阀门和第二控制阀门均是自动控制阀门；第一流量计、第二流量计、第三流量计、第四流量计、第一温度测点、第二温度测点、第三温度测点和第四温度测点均与汽轮机的DCS控制系统电性连接。

本发明还提供一种上述双背压凝汽器优化运行装置的运行方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、计算汽轮机阻塞背压值P_z，

P_z＝f(G_ms)------公式(1)

其中G_ms是汽轮机主蒸汽流量，单位是kg/s，由汽轮机的DCS系统获取；

步骤二、计算汽轮机阻塞排汽温度t_z，根据步骤一计算得到的汽轮机阻塞背压值P_z，根据IF-97水蒸汽公式计算对应饱和蒸汽温度即是汽轮机阻塞排汽温度t_z；

步骤三、计算旁路调整前低背压侧凝汽器热负荷Q_Cond1，

Q_Cond1＝△t₁×G_w1×C_p-------公式(2)