[发明专利]一种燃煤电厂烟气提水实现零补水的调蓄容积计算方法

说明书

本发明公开了一种燃煤电厂湿法脱硫后的湿烟气提水以实现厂外水源零补水的调蓄装置调蓄容积计算方法，采用典型年某段连续时段内逐日平均气温与设计气温的差值进行累加，选取累加最大值，再计算同时段内的各日亏空水量，最后累加计算得最大亏空水量，从而得到所需最小调蓄容积。该方法能够压缩需计算提水量的天数，从而减少计算工作量，同时可将调蓄容积计算的更准确，使调蓄装置规模设计更加合理、投资更加经济。

所属技术领域

本发明属于火电厂供水系统领域，尤其涉及一种燃煤电厂湿法脱硫后的湿烟气提水实现厂外水源零补水的调蓄容积计算方法。

背景技术

我国三北等地区拥有丰富的煤炭资源，但亦是干旱、极度缺水的地区。目前缺水地区的燃煤电厂冷却系统一般通过采用空冷形式降低水耗，但对于极度缺水地区除冷却系统外的其他系统耗水量仍然较大(如湿法脱硫)，水资源仍然是制约缺水地区燃煤电厂建设运行的重要因素。而燃煤电厂采用脱硫后烟气提水技术，能够大幅降低缺水地区燃煤电厂对外部水源的需求，甚至可实现全厂正常运行时厂外水源零补水。

目前烟气提水的主流技术是冷凝法，冷凝法配套的循环水冷却方式一般采用空冷，其冷却效果受环境气温影响非常明显，从而导致提水量随环境气温升高而减少、随气温下降而增加。而对于采用烟气提水系统且不需要外部水源补水(零补水)的电厂，其各月相同负荷下的耗水量基本相同。但为提高烟气提水系统的经济性，其提水能力并不是按照最高气温下提水量等于耗水量进行设计，而是一般按照夏季最热月平均气温或夏季平均气温时的提水量刚好弥补耗水量进行设计，这就会出现气温高于设计气温时提水量小于耗水量而不足、低于设计气温时提水量大于耗水量又盈余的情况，因此需要设置调蓄装置收集低温时盈余的提水以弥补高温时亏空的水量，从而使得烟气提水系统和火电厂各用水系统经济、高效、协同运行。

调蓄装置的调蓄容积，是通过计算某段连续时间内亏空水量的最大值进行选取。对于按照外部水源零补水的电厂，目前是采用将空冷系统典型年内所有高于设计气温时的亏水量直接按小时数加权求和法，这种方法虽然计算简单快捷，但所得的调蓄容积严重偏大，该方法相当于将各小时的环境气温随日期的变化按抛物线考虑，但实际气象统计结果是小时气温和日平均气温均呈振幅不等的波动变化。因此，加权求和法相当于仅对亏空水量做了“组合”，而实际运行时应该是按“排列”考虑，导致调蓄装置的规模严重偏大，很大一部分调蓄容积并不能发挥作用，既浪费土地资源也增加工程投资。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种新的燃煤空冷电厂烟气提水所需调蓄水池的容积计算方法，能够针对具体气象条件将调蓄容积计算的更准确，使调蓄装置规模设计更加合理、投资更加经济。

本发明的技术方案如下：

一种燃煤电厂烟气提水实现零补水的调蓄容积计算方法，电厂提水系统中设置有调蓄装置，调蓄装置的调蓄容积通过以下方法计算得到：

选用电厂所在地典型年的逐日平均气温为各日提水量计算的环境气温；

筛选得到环境气温高出设计气温的差值累加值为最大值的连续时段；

累加得到该连续时段内对应的环境气温下的提水量之和，并减掉该连续时段内对应的电厂总耗水量，得到对应的最大亏水量；

以该最大亏水量为基准选取调蓄装置的调蓄容积。

优选的，选用夏季最热月或夏季平均气温为提水系统的设计气温；选用电厂设计负荷下的耗水量作为提水系统的设计提水量。

优选的，燃煤电厂提水系统换热包括冷凝塔侧烟气与喷淋循环水之间的换热、空冷塔侧循环水与空气之间的换热；并整合两部分的换热计算得到提水量与环境气温的关系是隐函数关系；至少在0℃-40℃的环境气温范围内，提水量与环境气温之间呈接近线性相关关系。

优选的，燃煤电厂烟气提水方式采用湿法脱硫后的湿烟气冷凝法，冷凝塔采用接触式喷淋或间接式换热工艺；以及，空冷塔采用机械通风或自然通风空冷形式。