[发明专利]一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法

权利要求书

1.一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：包括

步骤A：获取在不同循环水泵运行方式之间进行切换时，冷却塔出塔水温的变化量；

步骤B：获取凝汽器的清洁系数、汽轮机的热耗特性曲线以及汽轮机的微增出力特性曲线；

步骤C：获取当前状态下的机组负荷、循环水泵运行方式和循环水进水温度；

步骤D：改变循环水泵运行方式，根据步骤A确定冷却塔出塔水温，并计算该运行方式下的循环水泵耗电量；

步骤E：根据冷却塔出塔水温、循环水流量和清洁系数计算汽轮机组背压，根据背压计算汽轮机功率，根据汽轮机功率、循环水泵耗电量计算机组当前状态的净增出力；

步骤F：遍历不同的循环水泵运行方式，以净增出力最大的情况作为当前状态下循环水泵的最佳运行方式。

2.根据权利要求1所述的一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：步骤A中通过调取机组DCS历史趋势，查看日常运行中循环水泵运行方式切换后出塔水温的变化趋势，得到不同循环水泵运行方式切换时冷却塔出塔水温的变化量Δt。

3.根据权利要求1所述的一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：步骤B中开展不同机组负荷、不同循环水泵运行方式下的汽轮机热力试验，获取凝汽器的清洁系数K、汽轮机的热耗特性曲线以及汽轮机的微增出力特性曲线。

4.根据权利要求1所述的一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：步骤E中根据微增出力特性曲线获得背压变化后的汽轮机出力，则机组净增出力为：

ΔP＝P′-W

其中，ΔP为机组净增出力；P′为背压变化后的机组出力，根据当前机组背压利用机组微增出力曲线计算得到；W为循环水泵耗功。

5.根据权利要求1所述的一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：步骤E中的计算背压的方法为：

首先计算凝汽器内蒸汽的凝结温度：

t_s＝t_w1+Δt+δt

其中t_s为凝汽器内蒸汽的凝结温度，t_w1为凝汽器的循环水进水温度，Δt为循环水在凝汽器中的温升，δt为凝汽器端差；D_c为汽轮机排汽量；h_c为汽轮机排汽比焓；h′_c为凝结水比焓；D_w为循环冷却水流量；C_v为冷却水比热容；K为凝汽器的换热系数；A为凝汽器的换热面积；

背压与凝汽器内蒸汽凝结温度的关系为：

p_k＝f(t_s)

其中，p_k为汽轮机背压，即排汽压力，单位为kPa；由于凝汽器内不凝结气体含量很小，认为水蒸气分压等于汽轮机背压，根据蒸汽在凝汽器内的凝结温度，通过查水蒸气特性图表即得到汽轮机背压。

6.根据权利要求1所述的一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：还包括步骤G：

保持机组负荷不变，改变冷却塔出塔水温，重复步骤D-F，以获取该负荷下不同进水温度对应的循环水泵最佳运行方式。

7.根据权利要求6所述的一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：还包括步骤H：还包括改变机组负荷，返回步骤G，分别获得不同负荷下，不同温度对应的循环水泵最佳运行方式。

8.根据权利要求6所述的一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：循环水进水温度的变化范围为10℃～40℃，间隔2℃取值确定循环水泵最佳运行方式。

9.根据权利要求7所述的一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：机组负荷的变化范围为40％～100％，间隔5％或10％取值确定循环水泵最佳运行方式。

10.一种确定火电厂闭式循环水系统优化运行方式的方法，其特征在于：包括

步骤1：根据DCS历史数据获取不同循环水泵运行方式切换时冷却塔出塔水温的变化量Δt；

步骤2：开展不同机组负荷、不同循环水泵运行方式下的汽轮机热力试验，获取凝汽器的清洁系数K、汽轮机的热耗特性曲线以及汽轮机的微增出力特性曲线；

步骤3：假设机组负荷为40％额定负荷，令某一循环水泵运行 方式下的循环水进水温度t0为10℃，则根据步骤1所得不同循环水泵运行方式下的出塔水温升，可知其他循环水泵运行方式对应的循环水进水温度；利用上述步骤2获得的凝汽器清洁系数、汽轮机的热耗特性曲线以及汽轮机的微增出力特性曲线，计算循环水进水温度为10℃时，不同循环水泵运行方式对应的机组净增出力，并从中优选出最大机组净增出力及其对应的循环水泵运行方式作为该机组负荷、循环水进水温度条件下的最佳循环水泵运行方式；

步骤4：机组负荷维持40％额定负荷不变，令循环水进水温度t0＝10+2i(i＝1，2，3，…)直至循环水进水温度为40℃，遍历计算循环水温度从10℃变化至40℃时每一温度下对应的最佳循环水泵运行方式；

步骤5：重复上述步骤3和步骤4，遍历计算出机组负荷分别为50％额定负荷、60％额定负荷、70％额定负荷、80％额定负荷、90％额定负荷和100％额定负荷时不同循环水进水温度下的最佳循环水泵运行方式，并将计算结果以图表直观表示，用于指导电厂的循环水优化运行。