火電機組冷端優化控制方法

2023-10-25 10:52:17 7

專利名稱：火電機組冷端優化控制方法
技術領域：
本發明屬於火力發電領域，具體涉及一種火電機組冷端優化控制方法。
背景技術：
火電機組的效率受冷端參數影響，其中循環水量有時存在調節條件，並可使冷端運行處於最優狀態。但目前只是簡單地按循環水溫升控制，尚不能使冷端達到當時環境條件的最優化水平，不利於最大限度地挖掘火電機組的節能潛力。

發明內容
(一)要解決的技術問題本發明的目的是針對目前火電機組節能潛力挖掘的不足，提供一種能使冷端達到當時環境條件的最優化水平，在發電量大的同時減少耗電量的火電機組冷端優化控制方法。( 二 )技術方案為了解決上述技術問題，本發明提供一種火電機組冷端優化控制方法，包括以下步驟Si，獲取凝汽器循環水進口溫度和發電機負荷率；S2，在循環水泵的初始特性及給定運行方式下，根據所述凝汽器循環水進口溫度和發電機負荷率計算循環水泵的最優運行方式；S3，將循環水泵的當前運行方式與所述最優運行方式比較；若相同，則繼續當前運行方式；若不同，則轉入步驟S4;S4，啟動驅動指令，切換循環水泵的運行方式到所述最優運行方式。優選地，所述步驟S2中計算循環水泵最優運行方式的方法包括步驟S21，在循環水泵的初始特性及給定運行方式下，根據凝汽器循環水進口溫度、發電機負荷率，獲得循環水泵工作點的工作狀態；S22，根據循環水泵工作點的工作狀態分別計算發電機發電增量和循環水泵耗電量；S23，將所述發電機發電增量減去循環水泵耗電量得到淨增發電量；S24，調節循環水泵的循環水量，使所述淨增發電量最大且在循環水泵的可能循環水量範圍內，從而得到循環水泵的最優運行方式。優選地，所述步驟S22中發電機發電增量的計算方法包括步驟S221，根據循環水泵工作點的工作狀態得到給定汽輪機背壓；S222，根據汽輪機排汽量和排汽幹度得到汽輪機疊代背壓；S223，比較所述給定背壓和疊代背壓；若相等則計算發電機發電增量，若不相等則調節汽輪機背壓直到與疊代背壓相等。(三)有益效果
本發明通過凝汽器循環水入口溫度和發電機功率在線測量信號，計算循環水泵最優運行方式，再與當前運行方式比較，如果不同則啟動驅動指令，切換循環水泵的運行方式。不管循環水溫和發電機負荷如何變化，使循環水泵運行方式始終處於最優，實現當時環境條件下的實時冷端最優控制，最大限度地挖掘火電機組的節能潛力。


圖1是本發明火電機組冷端優化控制方法的流程圖；圖2是本發明火電機組冷端優化控制方法一實施例的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不是限制本發明的範圍。如圖1 圖2所示，本發明所述的火電機組冷端優化控制方法，包括以下步驟Si，獲取凝汽器循環水進口溫度和發電機負荷率；S2，在循環水泵的初始特性及給定運行方式下，根據所述凝汽器循環水進口溫度和發電機負荷率計算循環水泵的最優運行方式；S3，將循環水泵的當前運行方式與所述最優運行方式比較；若相同，則繼續當前運行方式；若不同，則轉入步驟S4;S4，啟動驅動指令，切換循環水泵的運行方式到所述最優運行方式。其中，所述步驟S2中計算循環水泵最優運行方式的方法包括步驟S21，在循環水泵的初始特性及給定運行方式下，根據凝汽器循環水進口溫度、發電機負荷率，獲得循環水泵工作點的工作狀態；S22，根據循環水泵工作點的工作狀態分別計算發電機發電增量和循環水泵耗電量；S23，將所述發電機發電增量減去循環水泵耗電量得到淨增發電量；S24，調節循環水泵的循環水量，使所述淨增發電量最大且在循環水泵的可能循環水量範圍內，從而得到循環水泵的最優運行方式。進一步地，所述步驟S22中發電機發電增量的計算方法包括步驟S221，根據循環水泵工作點的工作狀態得到給定汽輪機背壓；S222，根據汽輪機排汽量和排汽幹度得到汽輪機疊代背壓；S223，比較所述給定背壓和疊代背壓；若相等則計算發電機發電增量，若不相等則調節汽輪機背壓直到與疊代背壓相等。按上述方法，在一實施例中，根據某電廠2001年逐月平均的循環水入口溫度、發電機負荷率和運行小時計算一臺、一臺半及兩臺循環水泵在水泵額定水量範圍內的變速運行最優循環倍率、背壓、發電功率增量和循環水泵的耗電功率之和、循環水泵的耗電功率， 進而計算給定發電成本的經濟收益並與目前運行方式比較，可見效果。節能效果與循環水入口溫度和發電機負荷有關。在本實施例中，使用海水作為凝汽器循環水，在冷凝器入水口可獲得海水溫度，通過在線測量可獲得發電機功率；循環水泵運行方式為循環水泵運行臺數，在初始時是給定的；循環水泵初始特性包括循環水泵最大體積流量、循環水泵最大質量流量和循環水泵額定轉數。循環水泵工作點包括兩泵並列時每泵的工作點和單泵工作點通過循環水泵工作點分別計算發電機發電增量和循環水泵耗電量；發電機發電增量根據循環水泵工作點的工作狀態得到給定汽輪機背壓，根據汽輪機排汽量和排汽幹度得到汽輪機疊代背壓；比較所述給定背壓和疊代背壓；若相等則計算發電機發電增量，若不相等則調節汽輪機背壓直到與疊代背壓相等。汽機的背壓在運行時是機組發電負荷、循環水溫度、循環水流量的函數。 汽機背壓高於或低於設計額定背壓時，對於同樣參數的輸入，汽輪機的發電量將比額定背壓時有所減少或增加。當改變循環水運行方式時，不僅改變了循環水量，也改變了循環水泵的耗電量。因此，在循環泵系統的可能供水範圍內，會有一個最佳的水量，對應該水量使汽機的運行背壓形成的發電量增量減去循環泵耗電量的淨增發電量最大。不同水泵運行狀態的組合將有不同的供水量和不同的上述淨增發電量，比較這些淨增發電量即可找到對於上述最優化目標的運行方式。表1為在不同發電機負荷率及循環水入口溫度下採用的循環水泵運行方式。表 權利要求
1.一種火電機組冷端優化控制方法，其特徵在於，包括以下步驟Si，獲取凝汽器循環水進口溫度和發電機負荷率；S2，在循環水泵的初始特性及給定運行方式下，根據所述凝汽器循環水進口溫度和發電機負荷率計算循環水泵的最優運行方式；S3，將循環水泵的當前運行方式與所述最優運行方式比較；若相同，則繼續當前運行方式；若不同，則轉入步驟S4;S4，啟動驅動指令，切換循環水泵的運行方式到所述最優運行方式。
2.如權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟S2中計算循環水泵最優運行方式的方法包括步驟S21，在循環水泵的初始特性及給定運行方式下，根據凝汽器循環水進口溫度、發電機負荷率，獲得循環水泵工作點的工作狀態；S22，根據循環水泵工作點的工作狀態分別計算發電機發電增量和循環水泵耗電量；S23，將所述發電機發電增量減去循環水泵耗電量得到淨增發電量；S24，調節循環水泵的循環水量，使所述淨增發電量最大且在循環水泵的可能循環水量範圍內，從而得到循環水泵的最優運行方式。
3.如權利要求2所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟S22中發電機發電增量的計算方法包括步驟S221，根據循環水泵工作點的工作狀態得到給定汽輪機背壓；S222，根據汽輪機排汽量和排汽幹度得到汽輪機疊代背壓；S223，比較所述給定背壓和疊代背壓；若相等則計算發電機發電增量，若不相等則調節汽輪機背壓直到與疊代背壓相等。
全文摘要
本發明為一種火電機組冷端優化控制方法，該方法包括以下步驟S1，獲取凝汽器循環水進口溫度和發電機負荷率；S2，在循環水泵的初始特性及給定運行方式下，根據所述凝汽器循環水進口溫度和發電機負荷率計算循環水泵的最優運行方式；S3，將循環水泵的當前運行方式與所述最優運行方式比較；若相同，則繼續當前運行方式；若不同，則轉入步驟S4；S4，啟動驅動指令，切換循環水泵的運行方式到所述最優運行方式。本發明不管循環水溫和發電機負荷如何變化，使循環水泵運行方式始終處於最優，實現當時環境條件下的實時冷端最優控制，最大限度地挖掘火電機組的節能潛力。
文檔編號F01D17/00GK102352780SQ20111018254
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者王明仁, 趙永輝, 陸濤 申請人:國電龍源電力技術工程有限責任公司