[发明专利]循环水泵泵叶开度优化调节方法

说明书

一种循环水泵泵叶开度优化调节方法，计算机组运行的管路特性，根据循环水泵性能特性，核算机组循环水系统各种工况下的工作点以及经济性情况，通过调节泵叶开度使凝汽器真空度在合理范围内水泵耗功最小，从而达到冷端优化和节能目的。

技术领域

本发明属于一种汽轮机领域的技术，具体涉及一种循环水泵泵叶开度优化调节方法。

背景技术

凝汽器作为汽轮机系统的核心组件，其真空度直接影响到汽轮机系统的经济性和安全性，而影响凝汽器真空度最直接原因是循环水量和循环水进口温度，因此在一定的汽轮机负荷和进口水温的条件下，调整循环水量在合适的范围内，是保证机组安全经济运行的重要手段。目前发电厂循环水系统中主要是通过启停水泵的数量来控制循环水流量，但是该控制方法无法连续调节循环水流量，使蒸汽机组的实际运行状态离最有利真空度位置差距较大。为了节约能耗，使蒸汽机组在满足凝汽器压力要求下运行，使用变动叶调节方式，其循环水量可以根据不同的季节和汽轮机的负荷在一个很大的范围内进行调节，而且还可保证在一个很大的范围内循环水泵在高效率下运行。

发明内容

针对循环水系统运行方式现状，本发明提出了一种循环水泵泵叶开度优化调节方法，通过计算机组运行的综合管路阻力特性；根据目前循环水泵的性能特性，核算机组循环水系统各种工况下的工作点以及经济性情况，从而保证循环水系统在机组各个负荷、各种季节和不同潮位的条件下提供凝汽器有适当的循环水流量和真空的最合适运行方式，为运行提供指导。

所述的机组，内置两台并联且结构相同的循环水泵。

本发明具体通过以下技术方案实现：

本发明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，即：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，再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。

所述的运行方式包括：单泵运行及双泵运行。

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。

所述的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。

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：