[发明专利]循环水泵泵叶开度优化调节方法

权利要求书

1.一种循环水泵泵叶开度优化调节方法，其特征在于，通过实时采集机组背压、负荷、循环水温度和海平面水位并计算循环水流量，进而判断运行方式和泵叶开度范围，并采用牛顿迭代法计算管路阻力曲线与不同泵叶开度水泵特性曲线的两个交点，然后建立循环水流量与泵叶开度模型，由计算出的循环水流量计算出泵叶的开度；然后通过调节泵叶开度使得凝汽器真空度在合理范围内的同时循环水泵的耗功最小，从而达到冷端优化和节能目的；

所述的循环水流量与泵叶开度模型是指：泵叶开度α＝aQ²+bQ，其中Q为循环水流量，通过所述两个交点确定参数a和b；

所述的实时采集是指：采集机组背压、负荷、循环水温度、海平面水位、蝶阀开度、投运水泵数量和泵叶开度；

所述的实时计算循环水流量是指：根据采集数据预先拟合出不同泵叶开度下水泵特性曲线，并当机组背压与设定背压相差超过设定背压的1％时进行调节，具体为：当机组背压比设定背压大且相差值高于设定背压的1％，则以10T/h的速度增加循环水量，直到背压达到设定值，当机组背压比设定背压小且相差值高于设定值的1％，则根据前后两次计算值插值得到循环水流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的管路阻力曲线与不同泵叶开度水泵特性曲线的两个交点是指：

1)实时计算管路阻力曲线，包括：弯曲管道的局部阻力系数、突然扩大的局部阻力系数、渐扩管局部阻力系数、分支管道局部阻力系数以及循环水管道的沿程阻力系数；

2)拟合出不同泵叶开度下水泵特性曲线，即根据采集的数据预先进行拟合，拟合水泵流量-压头、流量-效率、流量-功率曲线；

3)由背压计算循环水流量，判断当前循环水流量是否适合单泵运行，并按照相同方式判断双泵情况，确定单/双泵运行后判断泵叶开度范围，使得当前循环水流量对应的最合适的泵叶开度处于该范围内，采用数值计算方法计算出管路阻力曲线与不同泵叶开度水泵特性曲线两个交点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的弯曲管道的局部阻力系数为：

其中：θ是弯管角度；

所述的突然扩大的局部阻力系数为：其中：A₁、A₂是突扩管前后流动面积；

所述的渐扩管局部阻力系数为：其中：A₁、A₂是渐扩管前后流动面积；

所述的分支管道局部阻力系数为：

ζ₁₃＝-0.92(1-q)².-q²[(1.2-n^0.5)(cosθ/m-1)+0.8(1-1/m)²-(1-m)cosθ/m]

+(2-m)q(1-q)

ζ₂₃＝0.03(1-q)².-q²[(1.62-n^0.5)(cosθ/m-1)+0.8(1-1/m)²-0.38(1-m)]+(2-m)q(1-q)，其中：两台循环水泵的流量比q＝Q1/Q3，Q1是出口1的流量，Q3是入口3的流量，m＝A1/A2，A1是出口1的面积，A2是出口2的面积，n＝d1/d2，d1是出口1的直径，d2是出口2的直径；对于现在的管路系统，由于两台并联水泵相同、d1、d2相等且具有相同的吸水面高度和出口压头，因此1和2分支管具有相同的流量，即q＝0.5；凝汽器的水侧局部阻力系数ξ＝23.64；

所述的循环水管道的沿程阻力系数其中：△为管道的当量糙粒高度，d为管道的直径，Re为雷诺数；在充满流体的管道内，管道水力为：其中：H＝S_HQ²，S_H为管道阻抗，l为管道长度，ξ为阻力系数，Re＝104～107；由于两台循环水泵的吸入口到出水口属于并联管道，各分支管道的管道阻抗和总管道阻抗之间的关系为：其中：S_p为总管道阻抗，S_i为分支管道阻抗，i为分支管道的数量；管路系统的阻力和流量满足：H＝H_st-H_w+S_HQ²，H_st为循环水系统中排水管出口的海平面高度，H_w为循环水泵吸水面的海平面高度。