CN111914389B - 一种基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法，包括：划分冷端系统为凝汽器子系统和机力塔子系统两部分，忽略冷却管路和循环泵对循环水温度的影响，认为凝汽器子系统进口和出口冷却水温度分别等于机力塔子系统出口和入口冷却水温；在一定冷却水流量及大气条件，利用相应计算模型，分别计算不同进口冷却水温下凝汽器子系统和机力塔子系统的换热量；以凝汽器子系统的循环水进口水温为横坐标，子系统换热量为纵坐标，在同一图中绘制凝汽器子系统和机力塔子系统的运行点坐标散点图，分别拟合两组散点图得到的两条拟合曲线，其交点为冷端系统在该给定工况下的工作状态点。本发明可直观给出凝汽器设备和机力塔群设备的散热性能曲线。

Description

一种基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法

技术领域

本发明涉及一种冷端系统运行点确定方法，尤其是涉及一种基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法。

背景技术

在电厂冷端系统经济优化运行过程中，关注的核心指标是汽机功率和辅机功率，一般调节的对象是凝汽器真空值。而以真空值为调整对象有以下不足：真空值的最优值一般不是能达到的最小值，运行人员根据经验调整冷端系统运行方式。这种调整方法忽略了其他参数的变动，直接关注真空值这个结果，对各冷端设备缺乏动态感知。当真空度差时，不易迅速判断设备缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法，以方便技术人员在现场运行中可迅速查曲线得到预期的参数，并对冷端设备可能存在的缺陷进行迅速判断。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法，其特征在于，步骤如下：

1、划分冷端系统为凝汽器子系统和机力塔子系统两部分，忽略冷却管路和循环泵对循环水温度的影响，认为凝汽器子系统进口和出口冷却水温度分别等于机力塔子系统出口和入口冷却水温。

2、在一定冷却水流量及大气条件，利用相应计算模型，分别计算不同进口冷却水温下凝汽器子系统和机力塔子系统的换热量。

所述机力塔子系统的换热量计算方法：机力塔子系统在一定冷却水流量和大气条件下，不同进口冷却水温度对应的换热量值计算步骤如下：

1）进行水力计算，得到机力塔塔群中各冷却塔流量分配系数；

2）确定出塔冷却水混合温度，并与实际值比较，修正风量系数；

3）利用热力和阻力计算模型，计算一定冷却水流量和大气条件下，不同进口冷却水温对应的机力塔散热量。

所述凝汽器子系统的换热量计算方法：凝汽器子系统在一定冷却水流量和大气条件下，不同进口冷却水温度对应的换热量值计算步骤如下：

1）根据凝汽器尺寸参数及工质运行参数，利用凝汽器热力计算模型，修正凝汽器清洁系数；

2）计算一定排汽参数和冷却水流量条件下，不同进口冷却水温度对应的凝汽器换热量；

3）计算上述排汽参数和冷却水流量下，不同冷却水进口温度T_i对应的凝汽器压力值P_i；

4）以凝汽器子系统的循环水进口水温为横坐标，凝汽器压力值为纵坐标，绘制散点图，并拟合得到拟合曲线一。

3、以凝汽器子系统的循环水进口水温为横坐标，子系统换热量为纵坐标，在同一图中绘制凝汽器子系统和机力塔子系统的运行点坐标散点图，分别拟合两组散点图得到的两条拟合曲线二和拟合曲线三，拟合曲线二和拟合曲线三的交点为冷端系统在该给定工况下的工作状态点，以该工作状态点对应横坐标值，在拟合曲线一上寻找对应纵坐标即为该工况对应的凝汽器压力值。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：传统的调节方法往往忽略散热量，散热量隐含在冷却水量和相应进出口冷却水温差中；本发明可更直观的给出凝汽器设备和机力塔群设备的散热性能曲线，可直观的反映出运行工况波动时，对应曲线变动情况，从而可以定性的分析其对真空的影响并定量计算得出最经济运行方式，上述运行工况波动涉及大气参数、汽机排汽参数、循环水流量、风机风量、凝汽器清洁系数。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2、图3是本发明的运行点确定实例图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1-图3，本实施例中，一种基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法，步骤如下：

1）确定冷端系统设备参数，构建凝汽器和机力塔群计算基本模型，模型中凝汽器清洁度系数值和机力塔风机风量系数值采用初始值c₀和f₀。

2）修正清洁度系数和风量系数初始值，确定稳态工况一的机组参数，选取输入变量代入计算模型输出计算值，比对同工况一下的计算值和实际值，修正清洁度系数和风量系数为c和f，使得计算值与实际值误差在工程许可范围内。

3）给定某机组运行工况二，工况二与工况一运行工况可以不同，选取输入值代入修正清洁度系数后的凝汽器计算模型，得到不同进口冷却水温度T_i条件下的凝汽器传热量Q_i，上述输入值包括汽机负荷，汽机低压缸排汽量、排汽焓，大气参数，冷却水流量。

4）计算机组运行工况二排汽参数和冷却水流量下，不同冷却水进口温度T_i对应的凝汽器压力值P_i。

以凝汽器子系统的循环水进口水温为横坐标，凝汽器压力值为纵坐标，绘制散点图，并拟合得到拟合曲线一。

通过管路水力计算，得到上述冷却水流量下，各冷却塔上水量分配系数。

在上述给定的某机组运行工况二下，确定机力塔群计算模型输入值，代入计算得到不同进塔水温条件下的机力塔群出塔混合水温T_j和散热量Q_j。

以凝汽器子系统的循环水进口水温为横坐标，子系统换热量为纵坐标，在同一图中绘制凝汽器和机力塔散点图，并分别拟合得到拟合曲线二和拟合曲线三。

确定拟合曲线二和拟合曲线三的交点对应的混合出塔水温T₀及系统换热量Q₀。

在拟合曲线一上找到混合出塔水温T₀对应的真空值P₀即工况二对应的真空计算值。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法，其特征在于，步骤如下：

1）划分冷端系统为凝汽器子系统和机力塔子系统两部分，忽略冷却管路和循环泵对循环水温度的影响，认为凝汽器子系统进口和出口冷却水温度分别等于机力塔子系统出口和入口冷却水温；

2）在一定冷却水流量及大气条件，利用相应计算模型，分别计算不同进口冷却水温下凝汽器子系统和机力塔子系统的换热量；

3）以凝汽器子系统的循环水进口水温为横坐标，子系统换热量为纵坐标，在同一图中绘制凝汽器子系统和机力塔子系统的运行点坐标散点图，分别拟合两组散点图得到的两条拟合曲线，其交点为冷端系统在给定工况下的工作状态点；

具体过程如下：

确定冷端系统设备参数，构建凝汽器和机力塔群计算基本模型，模型中凝汽器清洁度系数值和机力塔风机风量系数值采用初始值c₀和f₀；

修正清洁度系数和风量系数初始值，确定稳态工况一的机组参数，选取输入变量代入计算模型输出计算值，比对同工况一下的计算值和实际值，修正清洁度系数和风量系数为c和f，使得计算值与实际值误差在工程许可范围内；

给定某机组运行工况二，选取输入值代入修正清洁度系数后的凝汽器计算模型，得到不同进口冷却水温度T_i条件下的凝汽器传热量Q_i，输入值包括汽机负荷，汽机低压缸排汽量、排汽焓，大气参数，冷却水流量；

计算机组运行工况二排汽参数和冷却水流量下，不同冷却水进口温度T_i对应的凝汽器压力值P_i；

以凝汽器子系统的循环水进口水温为横坐标，凝汽器压力值为纵坐标，绘制散点图，并拟合得到拟合曲线一；

通过管路水力计算，得到冷却水流量下各冷却塔上水量分配系数；

在给定的某机组运行工况二下，确定机力塔群计算模型输入值，代入计算得到不同进塔水温条件下的机力塔群出塔混合水温T_j和散热量Q_j；

以凝汽器子系统的循环水进口水温为横坐标，子系统换热量为纵坐标，在同一图中绘制凝汽器和机力塔散点图，并分别拟合得到拟合曲线二和拟合曲线三；

确定拟合曲线二和拟合曲线三的交点对应的混合出塔水温T₀及系统换热量Q₀；

在拟合曲线一上找到混合出塔水温T₀对应的真空值P₀即工况二对应的真空计算值。

2.根据权利要求1所述的基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法，其特征在于，所述机力塔子系统的换热量计算方法：机力塔子系统在一定冷却水流量和大气条件下，不同进口冷却水温度对应的换热量值计算步骤如下：

1）进行水力计算，得到机力塔塔群中各冷却塔流量分配系数；

2）确定出塔冷却水混合温度，并与实际值比较，修正风量系数；

3）利用热力和阻力计算模型，计算一定冷却水流量和大气条件下，不同进口冷却水温对应的机力塔散热量。

3.根据权利要求1或2所述的基于曲线拟合的冷端系统运行点确定方法，其特征在于，所述凝汽器子系统的换热量计算方法：凝汽器子系统在一定冷却水流量和大气条件下，不同进口冷却水温度对应的换热量值计算步骤如下：

1）根据凝汽器尺寸参数及工质运行参数，利用凝汽器热力计算模型，修正凝汽器清洁系数；

2）计算一定排汽参数和冷却水流量条件下，不同进口冷却水温度对应的凝汽器换热量。

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