[发明专利]一种发电厂循环水寻优优化运行方法

说明书

本发明涉及一种发电厂循环水寻优优化运行方法，包括数据采集层、IaaS层、PaaS层和工业APP层，其特征在于所述工业APP层包括生产工况的自动识别、循环水泵运行方式优化、机力塔风机运行方式优化以及优化效益的在线计算；所述优化运行方法包括首先由数据采集层收集数据并建立操作样本库，第二步在IaaS层进行筛选、整理以及存储，第三步在PaaS层经过算法库分析计算并以其输出结果为基础建立业务分析模型，第四步在工业APP层进行生产工况的自动识别，并根据工况在操作样本库中进行循环水系统循环水泵和极力通风塔风机的运行方式的在线优化并将优化结果输出，第五步进行优化效益的在线计算。本发明能够降低循环水泵运行的能耗，降低发电成本，提高经济效益。

技术领域

本发明涉及节能领域，特别是涉及一种发电厂循环水寻优优化运行方法。

背景技术

电厂是一种利用轮机及发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成的循环系统，它将轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机进行发电的电厂。循环水系统是电厂的重要辅助系统。电厂由于提供热机冷源和各种冷却的需要，需要大量的冷却水连续供应。一座百万千瓦的凝汽机组火电厂，需要冷水水量30m3/s，通过循环水泵将如此大量的冷却水压入凝汽器中与做功后的过热蒸汽进行热交换。因此电厂中循环水泵能耗很高。如何能够降低循环水泵运行的能耗，降低发电成本，对电厂提高经济效益至关重要。

现有技术的技术方案降低循环水系统的能耗通常的做法有以下三种:

一是对电厂的冷端进行改造和优化。比如对循环水泵进行变频调速改造。循环水泵改变转速的方法主要是通过变极调速和变频调速两种手段。变频调速是通过改变供给电动机的供电频率，来改变电机的转速，从而改变负载的转速，具有效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点。水泵的流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的三次方成正比，当通过降低转速以减少流量来达到节流目的时，所消耗的功率将会降低很多。

二是最佳真空法。对于既定机组，在机组负荷和冷却水温一定的条件下，增加循环水流量使汽轮机发电量的增量与循泵的耗电量的增量之间的差值达到最大时所对应的循环水流量即为最佳循环水流量。根据最佳循环水量进行调节，可降低循环水系统能耗。

三是冷却水价格的综合成本煤耗率法。对于既定机组，在机组负荷和冷却水温一定的条件下，改变循环水流量，使综合成本煤耗率最低，此时的循环水流量即为最佳值。

这三种循环水系统优化方法均是基于机理模型来开展，其应用效果受到项目投资大、边界条件难以确定以及模型精度不高的影响，因此其应用效果具有一定的局限性。

以华北地区某电厂为例，该项目配置3大1小共4台循环水泵，其中2台大泵配置变频器，机力通风塔为田字形布置，共配置8台机力塔风机。华北地区冬季和夏季环境温度差较大，根据机组运行环境的变化，电厂循环水系统的运行方式也根据季节进行调整。在每年5月至9月期间，循环水系统采用3台循环水泵工频运行，1台循环水泵工频备用方式运行。在每年10月至次年4月采用2台循环水泵变频运行，2台循环水泵工频备用的方式运行。

这种根据季节来调整循环水系统的运行方式，能够起到一定的优化效果，但其运行方式仍然比较粗放，存在一定的局限性。首先，尚未对历史数据进行挖掘，优化运行方式比较单一，其运行效果未必能够实现循环水系统的全局最优。其次，其优化过程尚未考虑工况的变化，不能够实现根据生产工况的实时变化进行在线优化。此外，其优化手段仅仅依赖于操作人员的经验，不能够进行一步提升，存在优化瓶颈。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题提供一种发电厂循环水寻优优化运行方法，基于数据寻优的方式优化循环水系统以达到节能的目的。

本发明包括如下技术方案：