CN113686170A - 一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法及系统 - Google Patents

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CN113686170A CN202111000819.4A CN202111000819A CN113686170A CN 113686170 A CN113686170 A CN 113686170A CN 202111000819 A CN202111000819 A CN 202111000819A CN 113686170 A CN113686170 A CN 113686170A
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Abstract

本发明涉及一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法及系统，方法包括：获取机组状态参数和环境气象数据；根据所述机组状态参数确定凝汽器蒸汽放热量；根据所述凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量；根据所述循环水流量和所述凝汽器蒸汽放热量确定凝汽器排汽压力；根据所述凝汽器排汽压力和所述环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力；根据所述当前工况下的最佳排汽压力对水流量进行调节。本发明能够实现凝汽器维持最佳排汽压力。

Description

一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法及系统
技术领域
本发明涉及火力发电领域，特别是涉及一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法及系统。
背景技术
我国是一个发电大国，燃煤机组约占发电机组容量的64％，随着我国经济下行，全国性的电力过剩日益突出，火电机组全年利用小时已下降到4165小时(2016年)，大量燃煤机组长期带部分负荷运行，主辅机偏离设计的最佳运行状态，各种损失增加，循环热效率下降，最终不可避免地引起供电煤耗的增加。不同类型的典型机组在不同负荷率下机组的供电煤耗，如表1所示。
表1典型机组不同负荷率下供电煤耗g/kWh
Figure BDA0003235519500000011
凝汽器排汽压力对机组热耗影响很大，在THA工况下排汽压力每变化1％，机组热耗相应变化约1％；低负荷下影响尤甚，在50％THA工况下排汽压力每变化1％，机组热耗相应变化可达2％。因此研究影响凝汽器排汽压力的相关设备之间的耦合性，通过整合、改造单体设备促使整个冷端系统状态最优，是提高机组调峰经济性的重要措施。
影响凝汽器排汽压力的因素有许多，如循环水进口温度、循环水流量、排入凝汽器的蒸汽热负荷、管子清洁度、凝汽器及抽气器的结构特性等，但在开式系统和不考虑冷却塔可调因素的闭式系统中，只有循环水量是运行中可调节的参数。而循环水系统是一个庞大的动力系统，其供水量比较大，消耗的电能也较大，约占电厂总发电量的1％～1.5％。增加循环水流量能降低凝汽器排汽压力，增加机组发电功率和降低机组热耗，但同时也增加了循环水泵电机功耗，两者之间存在一个最佳值。机组冷端运行优化的目的就是寻求增加的发电机功率与消耗的循环水泵电机功率之间的差值最大。
当前火电机组循环冷却水系统的循环水流量一般不连续调节，而是采用调整并联运行的循环水泵的台数来改变循环水流量，全年只有有限的几个运行工况(即单泵高速、双泵高速、单泵低速、双泵低速、一高一低运行)，循环水流量调节不连续、不便捷(高低速切换需停泵)。由于对机组凝汽器排汽压力的影响因素较多，在实际运行过程中，运行人员通常不知道在什么情况下该采用哪种循环水泵运行方式，常常造成循环水流量调节过于粗放甚至不调。同时我国用电量昼夜峰谷差较大，多数火电机组白天负荷高，夜晚负荷低。而白天环境温度高，夜晚环境温度低，在昼夜气温变化和机组日调峰两者的共同耦合作用下，形成了白天高负荷高气温高排汽压力、夜晚低负荷低气温低排汽压力的局面，机组昼夜排汽压力相差可达2～3kPa。而目前大多数机组循环水系统普遍采用的季节性(夏季、冬季)长周期调节方式使循环水量不能跟随机组负荷、环境气温的变化相应进行及时调节，调节较为滞后，致使机组长时间偏离最佳排汽压力运行，严重影响了机组的运行经济性。
为减小机组冷端调节的滞后性，提高机组排汽压力对环境气温、机组负荷变化的随动跟踪性，机组需要配备一种调节便捷，能连续调节循环水流量，使排汽压力可自动跟踪昼夜气温和机组负荷变化，让机组随时保持在最佳排汽压力运行的冷端优化技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法及系统，以实现凝汽器维持最佳排汽压力。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，包括：
获取机组状态参数和环境气象数据；
根据所述机组状态参数确定凝汽器蒸汽放热量；
根据所述凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量；
根据所述循环水流量和所述凝汽器蒸汽放热量确定凝汽器排汽压力；
根据所述凝汽器排汽压力和所述环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力；
根据所述当前工况下的最佳排汽压力对水流量进行调节。
可选的，所述根据所述机组状态参数确定凝汽器蒸汽放热量，具体包括：
根据所述机组状态参数中主蒸汽流量、再热蒸汽流量、给水流量、冷再热蒸汽流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量确定进入汽轮机的热量；
将所述进入汽轮机的热量与所述机组状态参数中的发电机输出功率作差确定凝汽器蒸汽放热量。
可选的，所述根据所述机组状态参数中主蒸汽流量、再热蒸汽流量、给水流量、冷再热蒸汽流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量确定进入汽轮机的热量，具体包括：
将所述主蒸汽流量和主蒸汽焓相乘，确定主蒸汽热负荷；
将所述再热蒸汽流量和热再热蒸汽焓相乘，确定再热蒸气热负荷；
将所述给水流量和给水焓相乘，确定给水热负荷；
将所述冷再热蒸汽流量和冷再热蒸汽焓相乘，确定冷再热蒸气热负荷；
将所述过热器减温水流量和过热器减温水焓相乘，确定过热器减温水热负荷；
将所述再热器减温水流量和再热器减温水焓相乘，确定再热器减温水热负荷；
将第一热负荷与第二热负荷作差，确定进入汽轮机的热量；所述第一热负荷为所述主蒸汽热负荷和所述再热蒸气热负荷之和；所述第二热负荷为所述给水热负荷、所述冷再热蒸气热负荷、所述过热器减温水热负荷和所述再热器减温水热负荷之和。
可选的，所述根据所述凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量，具体包括：
获取循环水泵各运行方式下的凝汽器循环水温升时间；
根据所述凝汽器循环水温升时间和所述凝汽器蒸汽放热量利用热平衡公式确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量。
可选的，所述根据所述凝汽器排汽压力和所述环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力，具体包括：
根据所述凝汽器排汽压力利用汽轮机微增功率曲线确定循环水泵各运行方式对应的机组微增功率；
判断所述机组微增功率是否大于循环水泵电机功耗变化量且机组微增功率为极大值，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示为是，则确定所述凝汽器排汽压力为当前工况下的最佳排汽压力；
若所述第一判断结果表示为否，则调整循环水流量并返回步骤“所述机组微增功率是否大于循环水泵电机功耗变化量且机组微增功率为极大值，得到第一判断结果”。
可选的，所述根据所述当前工况下的最佳排汽压力对水流量进行调节，具体包括：
获取凝汽器排汽压力的实时监测值；
判断所述实时监测值是否等于所述当前工况下的最佳排汽压力，得到第二判断结果；
若所述第二判断结果表示为是，则结束调节；
若所述第二判断结果表示为否，则调节水流量并返回步骤“获取机组状态参数和环境气象数据”。
一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统，其特征在于，所述短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统应用如上述任意一项所述的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，所述短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统包括：机组状态参数采集模块、环境气象数据采集模块、凝汽器热力计算模块、调剂模式优选模块和调节反馈模块；
所述机组状态参数采集模块用于获取机组状态参数；所述环境气象数据采集模块用于获取环境气象数据；
所述凝汽器热力计算模块用于根据所述机组状态参数确定凝汽器蒸汽放热量；根据所述凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量；根据所述循环水流量和所述凝汽器蒸汽放热量确定凝汽器排汽压力；
所述调剂模式优选模块用于根据所述凝汽器排汽压力和所述环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力；
所述调节反馈模块用于根据所述当前工况下的最佳排汽压力对水流量进行调节。
可选的，所述调节反馈模块包括实时监测值获取单元，判断单元，结束调节单元和返回单元；
所述实时监测值获取单元用于获取凝汽器排汽压力的实时监测值；
所述判断单元用于判断所述实时监测值是否等于所述当前工况下的最佳排汽压力，得到第二判断结果；
所述结束调节单元用于若所述第二判断结果表示为是，则结束调节；
所述返回单元用于若所述第二判断结果表示为否，则调节水流量并返回所述机组状态参数采集模块和所述环境气象数据采集模块。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法及系统，通过机组状态参数确定的凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量，再根据循环水流量和凝汽器蒸汽放热量确定凝汽器排汽压力，考虑环境气象的影响，根据凝汽器排汽压力和环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力进而对水流量进行调节，从而降低冷端循环水水量调节的时滞性，让凝汽器始终位置在最佳排汽压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法流程图；
图2为本发明提供的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统示意图。
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。
本发明的目的是提供一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法及系统，以实现凝汽器维持最佳排汽压力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供的一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，包括：
步骤101：获取机组状态参数和环境气象数据。
步骤102：根据所述机组状态参数确定凝汽器蒸汽放热量。步骤102，具体包括：
根据所述机组状态参数中主蒸汽流量、再热蒸汽流量、给水流量、冷再热蒸汽流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量确定进入汽轮机的热量。其中，所述根据所述机组状态参数中主蒸汽流量、再热蒸汽流量、给水流量、冷再热蒸汽流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量确定进入汽轮机的热量，具体包括：
将所述主蒸汽流量和主蒸汽焓相乘，确定主蒸汽热负荷。
将所述再热蒸汽流量和热再热蒸汽焓相乘，确定再热蒸气热负荷。
将所述给水流量和给水焓相乘，确定给水热负荷。
将所述冷再热蒸汽流量和冷再热蒸汽焓相乘，确定冷再热蒸气热负荷。
将所述过热器减温水流量和过热器减温水焓相乘，确定过热器减温水热负荷。
将所述再热器减温水流量和再热器减温水焓相乘，确定再热器减温水热负荷。
将第一热负荷与第二热负荷作差，确定进入汽轮机的热量；所述第一热负荷为所述主蒸汽热负荷和所述再热蒸气热负荷之和；所述第二热负荷为所述给水热负荷、所述冷再热蒸气热负荷、所述过热器减温水热负荷和所述再热器减温水热负荷之和。
将所述进入汽轮机的热量与所述机组状态参数中的发电机输出功率作差确定凝汽器蒸汽放热量。
步骤103：根据所述凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量。步骤103，具体包括：获取循环水泵各运行方式下的凝汽器循环水温升时间。根据所述凝汽器循环水温升时间和所述凝汽器蒸汽放热量利用热平衡公式确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量。
步骤104：根据所述循环水流量和所述凝汽器蒸汽放热量确定凝汽器排汽压力。
步骤105：根据所述凝汽器排汽压力和所述环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力。步骤105，具体包括：
根据所述凝汽器排汽压力利用汽轮机微增功率曲线确定循环水泵各运行方式对应的机组微增功率。
判断所述机组微增功率是否大于循环水泵电机功耗变化量且机组微增功率为极大值，得到第一判断结果。
若所述第一判断结果表示为是，则确定所述凝汽器排汽压力为当前工况下的最佳排汽压力。
若所述第一判断结果表示为否，则调整循环水流量并返回步骤“所述机组微增功率是否大于循环水泵电机功耗变化量且机组微增功率为极大值，得到第一判断结果”。
步骤106：根据所述当前工况下的最佳排汽压力对水流量进行调节。
步骤106，具体包括：
获取凝汽器排汽压力的实时监测值。
判断所述实时监测值是否等于所述当前工况下的最佳排汽压力，得到第二判断结果。
若所述第二判断结果表示为是，则结束调节。
若所述第二判断结果表示为否，则调节水流量并返回步骤“获取机组状态参数和环境气象数据”。
本发明还提供一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统，所述短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统应用上述所述的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，所述短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统包括：机组状态参数采集模块、环境气象数据采集模块、凝汽器热力计算模块、调剂模式优选模块和调节反馈模块。
所述机组状态参数采集模块用于获取机组状态参数；所述环境气象数据采集模块用于获取环境气象数据。
所述凝汽器热力计算模块用于根据所述机组状态参数确定凝汽器蒸汽放热量；根据所述凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量；根据所述循环水流量和所述凝汽器蒸汽放热量确定凝汽器排汽压力。
所述调剂模式优选模块用于根据所述凝汽器排汽压力和所述环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力。
所述调节反馈模块用于根据所述当前工况下的最佳排汽压力对水流量进行调节。
其中，所述调节反馈模块包括实时监测值获取单元，判断单元，结束调节单元和返回单元；所述实时监测值获取单元用于获取凝汽器排汽压力的实时监测值；所述判断单元用于判断所述实时监测值是否等于所述当前工况下的最佳排汽压力，得到第二判断结果；所述结束调节单元用于若所述第二判断结果表示为是，则结束调节；所述返回单元用于若所述第二判断结果表示为否，则调节水流量并返回所述机组状态参数采集模块和所述环境气象数据采集模块。
如图2所示，本发明还提供一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法在实际应用中的具体工作流程，其中，主要组成包括：
1、计算中枢:是系统的核心部分，包括有冷却塔热力计算模块、凝汽器热力计算模块、调节模式优选模块三部分。
冷却塔热力计算模块：负责对冷却塔进行热力计算，获得冷却塔进、出塔循环水温度；常规冷却塔热力计算通过冷却塔进水温度、水量，计算冷却塔出塔水温来评估冷却塔冷却能力。本发明已知冷却塔温降(由凝汽器热力计算获得)、水量，通过冷却塔热力计算来获得冷却塔进、出口水温。
模块功能：根据状态跟踪系统所提供的数据，对冷却塔进行热力计算。预测性计算循环水泵各种运行方式下所对应的冷却塔进、出水温度。
凝汽器热力计算模块：在闭式循环水系统中，由于冷却塔出塔水温会随着循环水流量的变化而变化，则凝汽器进水温度非恒定值，这给直接测算调节循环水流量所能产生的凝汽器排汽压力的变化量带来了困难。需进行多次迭代计算，计算过程繁琐、计算工作量大，耗时较长。本发明把冷却塔与凝汽器视为一个整体考虑，两者相互影响，相互耦合，利用冷却塔进、出口水温与凝汽器出、进水温之间一一对应的关系，把凝汽器热力计算所需的部分数据通过冷却塔热力计算来获得，从而不需进行迭代计算，一次计算就可知：调节循环水流量能使凝汽器排汽压力产生的变化量。
模块功能一：根据状态跟踪系统所提供的数据，计算排入凝汽器的蒸汽凝结后所释放热量的多少。
模块功能二：根据热量平衡公式(凝汽器蒸汽放热热量＝循环水吸热热量)，通过测量循环水系统稳定工况下的凝汽器进、出口循环水温度，可计算出循环水泵所有可能的运行方式所对应循环水流量，数值存入数据库作为进行凝汽器热力计算和冷却塔热力计算的依据。
模块功能三：根据热量平衡公式(凝汽器蒸汽放热热量＝循环水吸热热量)，利用“冷却塔热力计算模块”所提供的冷却塔进、出水温度，预测性计算循环水泵各种运行方式(即各循环水流量)所对应的凝汽器排汽压力。
调节模式优选模块：测算凝汽器排汽压力的变化量后，通过机组微增功率曲线可得到机组的微增功率。将各循环水流量下的微增功率与循环水泵电机功耗的相应变化量进行比较，优选机组微增功率-循环水泵电机功耗为最大值时所对应的循环水量为当下最佳运行水量。
2、状态跟踪系统是系统与外界的信息交流通道，负责采集机组运行状态参数、环境气象数据。包括有“机组状态参数采集模块”和“环境气象数据采集模块”。状态跟踪系统包括机组状态参数采集模块和环境气象数据采集模块。
机组状态参数采集模块：该模块能从机组DCS系统获取相关实时数据提供给各系统。
环境气象数据采集模块：在冷却塔周围兴建一气象站来实时采集环境气象数据。
3、随动调节系统：是系统的执行机构，依据计算中枢确定的最佳运行水量，调节循环水泵运行转速和运行台数，使水量达到最佳运行水量。是整个系统的基石。
4、调节反馈系统是系统的监督机构即上述的调节反馈模块，负责对调节收益进行评估和纠偏。目标排汽压力pc m与实时排汽压力pc s相等时视为完成调节任务，否则继续调节循环水流量，直至两者相等。
与机组DCS进行通信，实时获取机组相关状态参数、环境气象数据。机组状态参数采集模块负责采集如表2所示的数据：
表2机组状态参数采集模块采集数据表
Figure BDA0003235519500000101
Figure BDA0003235519500000111
气象数据采集模块通过气象站获取以下的气象数据：干球温度、湿球温度、相对湿度和大气压力。
凝汽器热力计算模块：通过以下步骤对凝汽器进行热力计算，测算循环水流量变化对凝汽器排汽压力产生的影响量。
步骤一、计算蒸汽在凝汽器内的放热量。
把汽轮机本体、回热系统作为一个整体考虑，绕开复杂的回热系统热力计算，用间接计算求取蒸汽排入凝汽器的热量，即：蒸汽在凝汽器内凝结放出的热量Q2＝进入汽轮机的热量Q入-发电机输出功率N。
Q入＝Dmhm+Drhhr-Dfwhfw-Dcrhcr-Dshshshs-Drhshrhs
其中，Dm为主蒸汽流量，hm为主蒸汽焓吗，Dr为再热蒸汽流量，hhr为热再热蒸汽焓，Dfw为给水流量，hfw为给水焓，Dcr为冷再热蒸汽流量，hcr为冷再热蒸汽焓，Dshs为过热器减温水流量，hshs为过热器减温水焓，Drhs为再热器减温水流量，hrsh为再热器减温水焓，N为发电机功率。
步骤二、求取循环水泵各运行方式下循环水流量。
循环水泵各运行方式下的循环水流量Dw是一重要数据，Dw的精确度对于循环水优化调度至关重要。由于循环水管道直径较大，管道清洁度不佳，且管道深埋地下，采用常规的测量方法直接测量循环水流量费时、费力又费钱，本发明采用“软测量”技术来获取流量数据：
根据热量平衡，凝汽器蒸汽放热量＝循环水吸热量，即Q2＝DwCpΔt，其中，Cp为水的比热。由于Q2可由步骤一得到，而循环水泵各运行方式下的凝汽器循环水温升时间Δt可通过试验直接测量得到，循环水比热可查表获得，热平衡公式Q2＝DwCpΔt中仅剩循环水流量为未知量，故可计算获得凝汽器循环水流量Dw。
用上述方法能获得循环水泵各种运行方式下的凝汽器循环水流量。把各流量存入数据库，作为进行凝汽器热力计算和冷却塔热力计算的依据。
步骤三、预测性计算循环水泵各种运行方式所对应的凝汽器排汽压力。
循环水优化调度的核心在于对当前负荷下、当前环境气候下，循环水泵各种运行方式所对应的凝汽器排汽压力进行预测，从中优选一种循环水泵运行方式作为当前工况下的最佳运行方式。
凝汽器排汽压力pc与排汽温度tc有一一对应关系，而tc＝tw1+δt+Δt，其中循环水温升
Figure BDA0003235519500000121
由于Q2、Dw、Cp都是已知量，则Δt可得。而凝汽器端差δt＝f(Δt,k)，当凝汽器清洁度、管材一定时k为定值，δt为Δt的单值函数，Δt已知，则δt也可知，其中，k为蒸汽器总传热系数。仅剩凝汽器进水温度tw1未知，tw1在闭式系统中是一变化量会随循环水流量的变化而变化，常规计算方法采用“迭代计算”，计算过程繁琐，计算量大，耗时长。本发明将冷却塔与凝汽器视为一个整体统筹考虑，利用冷却塔进、出水温度与凝汽器出、进水温度一一对应的关系，把凝汽器进水温度tw1放到冷却塔热力计算中来计算。“冷却塔热力计算模块”所提供的冷却塔出水温度，即等于凝汽器进水温tw1，从而根据凝汽器热力计算公式tc＝tw1+δt+Δt可获得凝汽器排汽温度tc，就能知道对应的凝汽器排汽压力pc。
调节模式优选模块：在当前机组负荷、当前环境气象条件下，对循环水泵各种运行方式下的凝汽器排汽压力进行预估算，得到凝汽器排汽压力的变化量Δpc后根据汽轮机微增功率曲线，就能得到循环水泵各运行方式所对应的机组微增功率ΔN。
把循环水泵各运行方式所对应的微增功率ΔN与循环水泵电机功耗变化量ΔNe进行比较，若ΔN-ΔNe＞0且为极大值，则变化后的凝汽器排汽压力为当前工况下的最佳排汽压力，否则应继续调节循环水流量直至ΔN-ΔNe＞0且为极大值。
随动调节系统是依据计算中枢确定的最佳运行水量，调节循环水泵运行转速和运行台数，使水量匹配最佳运行水量，其中最佳运行水量根据最佳排汽压力确定。对于配置一机双泵的单元制冷端系统，以一台变频泵为主泵，定速泵为附泵，当变频泵无调节余量时再启(停)定速泵。调节中，以满足冷却塔上水的最低扬程来确定机组的最小循环水流量。变频泵的最低工作频率应以水泵扬程大于冷却塔上水的最低扬程为确定依据。
变频泵与定速泵能相互联动，互为备用。当定速泵故障时，变频泵以全频率状态联动。
通过对凝汽器排汽压力的实时监测，对“随动调节系统”完成水量调节后的排汽压力进行评估；当目标排汽压力pc m-实时排汽压力pc s＝0时，结束调节。否则由“计算中枢”重新计算，“随动调节系统”继续调节水量，直至实时排汽压力pc s达到目标排汽压力pc m，从而实现调节反馈。
针对目前火电机组冷端调节周期过长、调节时效性差、水量不能连续调节等问题而开发的极短周期，可跟踪机组负荷和环境气温变化，随动调节循环水流量的节能新技术。本发明的极短周期是指循环水流量能根据机组负荷和环境气温的变化而进行小时级调节；随动跟踪调节是指系统以机组负荷和环境气温作为调节的跟踪目标，以凝汽器冷却水量的随动调节为手段，目标因素变化则调节系统开始调节，循环水流量跟随调节目标(机组负荷、环境气温)的变化而变化。本发明将常规汽轮机冷端循环水流量调节周期由季节性的月调节缩短为小时调节，大大降低了冷端循环水水量调节的时滞性，能实现无论机组负荷和环境气温如何变化凝汽器始终维持最佳排汽压力，从而提高机组运行经济性。冷端系统中至少有一台循环水泵为变频泵，以确保循环水量的连续调节。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，其特征在于，包括：
获取机组状态参数和环境气象数据；
根据所述机组状态参数确定凝汽器蒸汽放热量；
根据所述凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量；
根据所述循环水流量和所述凝汽器蒸汽放热量确定凝汽器排汽压力；
根据所述凝汽器排汽压力和所述环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力；
根据所述当前工况下的最佳排汽压力对水流量进行调节。
2.根据权利要求1所述的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，其特征在于，所述根据所述机组状态参数确定凝汽器蒸汽放热量，具体包括：
根据所述机组状态参数中主蒸汽流量、再热蒸汽流量、给水流量、冷再热蒸汽流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量确定进入汽轮机的热量；
将所述进入汽轮机的热量与所述机组状态参数中的发电机输出功率作差确定凝汽器蒸汽放热量。
3.根据权利要求2所述的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，其特征在于，所述根据所述机组状态参数中主蒸汽流量、再热蒸汽流量、给水流量、冷再热蒸汽流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量确定进入汽轮机的热量，具体包括：
将所述主蒸汽流量和主蒸汽焓相乘，确定主蒸汽热负荷；
将所述再热蒸汽流量和热再热蒸汽焓相乘，确定再热蒸气热负荷；
将所述给水流量和给水焓相乘，确定给水热负荷；
将所述冷再热蒸汽流量和冷再热蒸汽焓相乘，确定冷再热蒸气热负荷；
将所述过热器减温水流量和过热器减温水焓相乘，确定过热器减温水热负荷；
将所述再热器减温水流量和再热器减温水焓相乘，确定再热器减温水热负荷；
将第一热负荷与第二热负荷作差，确定进入汽轮机的热量；所述第一热负荷为所述主蒸汽热负荷和所述再热蒸气热负荷之和；所述第二热负荷为所述给水热负荷、所述冷再热蒸气热负荷、所述过热器减温水热负荷和所述再热器减温水热负荷之和。
4.根据权利要求1所述的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，其特征在于，所述根据所述凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量，具体包括：
获取循环水泵各运行方式下的凝汽器循环水温升时间；
根据所述凝汽器循环水温升时间和所述凝汽器蒸汽放热量利用热平衡公式确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量。
5.根据权利要求1所述的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，其特征在于，所述根据所述凝汽器排汽压力和所述环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力，具体包括：
根据所述凝汽器排汽压力利用汽轮机微增功率曲线确定循环水泵各运行方式对应的机组微增功率；
判断所述机组微增功率是否大于循环水泵电机功耗变化量且机组微增功率为极大值，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示为是，则确定所述凝汽器排汽压力为当前工况下的最佳排汽压力；
若所述第一判断结果表示为否，则调整循环水流量并返回步骤“所述机组微增功率是否大于循环水泵电机功耗变化量且机组微增功率为极大值，得到第一判断结果”。
6.根据权利要求1所述的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，其特征在于，所述根据所述当前工况下的最佳排汽压力对水流量进行调节，具体包括：
获取凝汽器排汽压力的实时监测值；
判断所述实时监测值是否等于所述当前工况下的最佳排汽压力，得到第二判断结果；
若所述第二判断结果表示为是，则结束调节；
若所述第二判断结果表示为否，则调节水流量并返回步骤“获取机组状态参数和环境气象数据”。
7.一种短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统，其特征在于，所述短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统应用如权利要求1-6任意一项所述的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节方法，所述短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统包括：机组状态参数采集模块、环境气象数据采集模块、凝汽器热力计算模块、调剂模式优选模块和调节反馈模块；
所述机组状态参数采集模块用于获取机组状态参数；所述环境气象数据采集模块用于获取环境气象数据；
所述凝汽器热力计算模块用于根据所述机组状态参数确定凝汽器蒸汽放热量；根据所述凝汽器蒸汽放热量确定循环水泵在各运行方式下的循环水流量；根据所述循环水流量和所述凝汽器蒸汽放热量确定凝汽器排汽压力；
所述调剂模式优选模块用于根据所述凝汽器排汽压力和所述环境气象数据确定当前工况下的最佳排汽压力；
所述调节反馈模块用于根据所述当前工况下的最佳排汽压力对水流量进行调节。
8.根据权利要求7所述的短周期汽轮机冷端随动跟踪调节系统，其特征在于，所述调节反馈模块包括实时监测值获取单元，判断单元，结束调节单元和返回单元；
所述实时监测值获取单元用于获取凝汽器排汽压力的实时监测值；
所述判断单元用于判断所述实时监测值是否等于所述当前工况下的最佳排汽压力，得到第二判断结果；
所述结束调节单元用于若所述第二判断结果表示为是，则结束调节；
所述返回单元用于若所述第二判断结果表示为否，则调节水流量并返回所述机组状态参数采集模块和所述环境气象数据采集模块。
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