CN112785040A - 循环水泵优化调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了循环水泵优化调度方法，包括以下步骤：步骤一、计算：两种循环水泵组合方式的净增益相等，记下此工况的机组负荷值及循环水温度值，确定出一个等效益点，步骤二、绘图：绘制工况图，绘制出循环水泵优化运行工况图，步骤三、数据对比：确定实际循环水温度和实际机组负荷值的交点落在循环水泵优化运行工况图上的位置；步骤四、得出结论：该循环水泵组合方式就是此工况下循环水泵的最佳运行方式。可以指导运行人员优化调度循环水泵的运行方式，使该循环水泵优化调度方法科学、合理，切实可行，使机组真空值接近或达到最佳值运行，改善汽轮机组冷端系统及设备的运行性能，降低机组煤耗，提高运行经济性。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机组循环水系统技术领域，具体领域为循环水泵优化调度方法。
背景技术
目前火力发电厂汽轮机组循环水系统的耗电量约占电厂总发电量的1.5％左右，因此用电率的高低与循环水系统的运行方式有着密切关系。因此，研究循环水系统的优化运行方式，对于节省厂用电量，提高电厂的经济效益具有重要的意义。
进入21世纪，电力市场实施“厂网分家”改革后，各大发电集团的发电能力得以快速发展，致使电力市场的供求关系发生实质性的变化，由供不应求向供大于求转变。火电机组的负荷率基本维持在60％左右，甚至出现50％容量的停机备用，发电负荷率被严格控制，发电能力被大幅限制。如何争取最大限度的上网供电量，使火电企业经济效益达到最大化，已成为各火力发电企业的工作之重。循环水泵是火电厂耗电量较大的重要辅机之一，实施循环水泵优化调度，最大限度的节省厂用电量，对于提高火电厂的经济效益具有重要意义，为此，我们提供一种循环水泵优化调度方法。
发明内容
本发明的目的在于提供循环水泵优化调度方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：循环水泵优化调度方法，包括以下步骤：
步骤一、计算：在正常温度范围内确定一个循环水温度，再确定一个机组负荷值，对两种相邻的不同组合方式的循环水泵进行切换，分别计算循环水泵在不同组合方式下的净增益，再通过不断改变机组的负荷值，继续进行循环水泵净增益的计算，直至机组在一负荷值下，两种循环水泵组合方式的净增益相等，记下此工况的机组负荷值及循环水温度值，确定出一个等效益点，改变循环水温度值，重复上述计算过程，找到下一个等效益点；
步骤二、绘图：绘制工况图，工况图的横坐标表示机组负荷，纵坐标表示循环水温度，横坐标和纵坐标的交点为等效益点，将等效益点连接起来，确定此两种不同组合方式的循环水泵的等效益线，接着连接其他两种不同组合方式的循环水泵的等效益点，直至连接完成所有循环水泵不同的组合方式的等效益点，绘制出循环水泵优化运行工况图，使循环水泵优化运行工况图划分出不同区域，每一区域都表示一种循环水泵组合方式；
步骤三、数据对比：在运行过程中，将测得的实际循环水温度和实际机组负荷值与绘制出的循环水泵优化运行工况图进行对比，确定实际循环水温度和实际机组负荷值的交点落在循环水泵优化运行工况图上的位置；
步骤四、得出结论：实际循环水温度和实际机组负荷值的交点落在循环水泵优化运行工况图中循环水泵组合方式的区域中，该循环水泵组合方式就是此工况下循环水泵的最佳运行方式。
优选的，所述步骤一中，所述正常温度范围内循环水温度为14℃至30℃。
优选的，所述步骤一中，所述循环水泵包括单机单循环水泵、两机三循环水泵和单机两循环水泵三种组合方式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：循环水泵优化调度方法，通过对不同组合方式的循环水泵的等效益点进行计算，再连接等效益点绘制循环水泵优化运行工况图，在实际运行中，结合循环水温度和机组负荷值的预期变化，对照循环水泵优化运行工况图，进行循环水泵的优化调度，并根据机组实际运行工况的变化，随时修正调度曲线，可以指导运行人员优化调度循环水泵的运行方式，使该循环水泵优化调度方法科学、合理，切实可行，使机组真空值接近或达到最佳值运行，改善汽轮机组冷端系统及设备的运行性能，降低机组煤耗，提高运行经济性。
附图说明
图1为本发明的循环水泵优化运行工况图；
图2为本发明的整点实况气温图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供循环水泵优化调度方法技术方案：循环水泵优化调度方法，包括以下步骤：
步骤一、计算：在正常温度范围内确定一个循环水温度，再确定一个机组负荷值，对两种相邻的不同组合方式的循环水泵进行切换，分别计算循环水泵在不同组合方式下的净增益，再通过不断改变机组的负荷值，继续进行循环水泵净增益的计算，直至机组在一负荷值下，两种循环水泵组合方式的净增益相等，记下此工况的机组负荷值及循环水温度值，确定出一个等效益点，改变循环水温度值，重复上述计算过程，找到下一个等效益点；
等效益点的计算方式：通过循环水泵在不同组合方式下的实际耗功(统计不同组合方式下循环水泵实际每日电量，实测循环水泵运行电流，折算出循环水泵电压及功率因数乘积值，为了数据的准确，可以多统计几日的电量取平均值)及电机、循环水泵效率，计算出循环水泵的实际流量，采用Flugel公式计算、确定汽轮机不同工况下(不同负荷)的低压缸实际排汽流量。利用别尔曼修正公式计算出不同组合方式下的凝汽器总平均传热系数；根据热平衡式计算出不同方式下对应的凝汽器端差值；根据循环水温度、冷却倍率及计算温升、凝汽器端差值计算出排汽温度，查饱和蒸汽参数表得出排汽压力值；根据凝汽器排汽压力与汽轮机热耗率关系修正曲线，查得对应热耗率的影响值；根据锅炉效率、管道效率及实际厂用电率，折算出热耗值对应的标煤耗量及其市场价值；循环水泵不同组合方式下，循环水泵实际用电量折算成上网、税后电价值；耗煤量市场价值与循环水泵耗电量价值进行差值比较计算，得出净增益，确定等效益点。
步骤二、绘图：绘制工况图，工况图的横坐标表示机组负荷，纵坐标表示循环水温度，横坐标和纵坐标的交点为等效益点，将等效益点连接起来，确定此两种不同组合方式的循环水泵的等效益线，接着连接其他两种不同组合方式的循环水泵的等效益点，直至连接完成所有循环水泵不同的组合方式的等效益点，绘制出循环水泵优化运行工况图，使循环水泵优化运行工况图划分出不同区域，每一区域都表示一种循环水泵组合方式；
图1是通过一系列离散优化计算，绘制出的循环水泵优化运行工况图，上侧曲线为单机单循环水泵与两机三循环水泵运行方式的等效益线；下侧曲线为两机三循环水泵与单机两循环水泵运行方式的等效益线。
步骤三、数据对比：在运行过程中，将测得的实际循环水温度和实际机组负荷值与绘制出的循环水泵优化运行工况图进行对比，确定实际循环水温度和实际机组负荷值的交点落在循环水泵优化运行工况图上的位置；
步骤四、得出结论：实际循环水温度和实际机组负荷值的交点落在循环水泵优化运行工况图中循环水泵组合方式的区域中，该循环水泵组合方式就是此工况下循环水泵的最佳运行方式。
使用方法：根据实际机组负荷值及实际循环水温度查图2，其交点落于哪个区域，采用那种运行方式越经济。如机组负荷245MW，循环水温度20℃，其交点落在两机三循环水泵区域内，则采用两机三循环水泵运行方式最经济。
具体而言，所述步骤一中，所述正常温度范围内循环水温度为14℃至30℃。
具体而言，所述步骤一中，所述循环水泵包括单机单循环水泵、两机三循环水泵和单机两循环水泵三种组合方式。
实际运行中，由于环境温度及机组负荷率的变化幅度较大，每天24小时中，环境温度波动值在12至18℃间，致使循环水温度也有10至12℃左右的变化，加之机组负荷率的频繁变化，势必会造成最佳运行工况点在等效益线上下浮动，而频繁调度循环水泵的启停，显然是不现实和不利于安全运行的。
图2为东北地区某城市一天24小时中正常的气温变化趋势图。每日的最低气温出现在6:00左右，持续回升至13:00至16:00左右达到全天高温点，16:00后气温开始下降，逐步达到最低点(一年四季变化趋势基本相同)。
如不考虑负荷率变化对循环水温度的影响，则每天循环水温度的变化趋势与环境温度的变化趋势是同步的。因此在循环水泵调度中，如循环水泵最佳工况点在每日气温的回升期(13:00)以前就发生区域性的转移，应将循环水泵的运行方式调度至对应的最佳工况。如循环水泵最佳工况点在每日气温的下降期(16：00)以后发生区域性的转移，应根据机组负荷率的预期变化趋势进行循环水泵的调度：预期负荷率升高，可维持当前运行工况；如预期负荷率持平或下降，则应将循环水泵的运行方式调度至对应的最佳工况。如循环水泵最佳工况点在每日的高温期(13:00至16:00)发生区域性的转移，如循环水泵最佳工况点落在等效益线上，综合考虑运行安全性，应维持当前的运行方式不变。这样的调度方式能在保证设备运行安全的前提下，最大程度保证循环水泵的经济运行。
工作原理：本发明根据电力市场的实际情况，结合循环水量优化运行的基本因素，通过对不同组合方式的循环水泵的等效益点进行计算，通过连接等效益点绘制循环水泵优化运行工况图，确定不同工况下使用哪种组合方式的循环水泵最经济，在实际运行中，根据循环水泵优化运行工况图，结合环境温度变化趋势及机组负荷率的预期变化，进行循环水泵的优化调度，并根据机组实际运行工况的变化，随时修正调度曲线。可以从根本上解决循环水泵启、停的随意性及盲目性，保证在任何工况下机组的循环水量及真空值接近或达到最佳值，从而大幅度提高机组运行经济性，而且还设计一种粗调度方式，为了避免循环水温度由于环境的影响发生变化，而且机组负荷也会频繁变化，造成最佳运行工况点在等效益线上下浮动，而频繁调度循环水泵的启停，造成的设备运行不安全，使该循环水泵的优化调度方法既经济又安全。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.循环水泵优化调度方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、计算：在正常温度范围内确定一个循环水温度，再确定一个机组负荷值，对两种相邻的不同组合方式的循环水泵进行切换，分别计算循环水泵在不同组合方式下的净增益，再通过不断改变机组的负荷值，继续进行循环水泵净增益的计算，直至机组在一负荷值下，两种循环水泵组合方式的净增益相等，记下此工况的机组负荷值及循环水温度值，确定出一个等效益点，改变循环水温度值，重复上述计算过程，找到下一个等效益点；
步骤二、绘图：绘制工况图，工况图的横坐标表示机组负荷，纵坐标表示循环水温度，横坐标和纵坐标的交点为等效益点，将等效益点连接起来，确定此两种不同组合方式的循环水泵的等效益线，接着连接其他两种不同组合方式的循环水泵的等效益点，直至连接完成所有循环水泵不同的组合方式的等效益点，绘制出循环水泵优化运行工况图，使循环水泵优化运行工况图划分出不同区域，每一区域都表示一种循环水泵组合方式；
步骤三、数据对比：在运行过程中，将测得的实际循环水温度和实际机组负荷值与绘制出的循环水泵优化运行工况图进行对比，确定实际循环水温度和实际机组负荷值的交点落在循环水泵优化运行工况图上的位置；
步骤四、得出结论：实际循环水温度和实际机组负荷值的交点落在循环水泵优化运行工况图中循环水泵组合方式的区域中，该循环水泵组合方式就是此工况下循环水泵的最佳运行方式。
2.根据权利要求1所述的循环水泵优化调度方法，其特征在于：所述步骤一中，所述正常温度范围内循环水温度为14℃至30℃。
3.根据权利要求1所述的循环水泵优化调度方法，其特征在于：所述步骤一中，所述循环水泵包括单机单循环水泵、两机三循环水泵和单机两循环水泵三种组合方式。
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