CN102352780A - 火电机组冷端优化控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种火电机组冷端优化控制方法，该方法包括以下步骤：S1，获取凝汽器循环水进口温度和发电机负荷率；S2，在循环水泵的初始特性及给定运行方式下，根据所述凝汽器循环水进口温度和发电机负荷率计算循环水泵的最优运行方式；S3，将循环水泵的当前运行方式与所述最优运行方式比较；若相同，则继续当前运行方式；若不同，则转入步骤S4；S4，启动驱动指令，切换循环水泵的运行方式到所述最优运行方式。本发明不管循环水温和发电机负荷如何变化，使循环水泵运行方式始终处于最优，实现当时环境条件下的实时冷端最优控制，最大限度地挖掘火电机组的节能潜力。

Description

火电机组冷端优化控制方法

技术领域

本发明属于火力发电领域，具体涉及一种火电机组冷端优化控制方法。

背景技术

火电机组的效率受冷端参数影响，其中循环水量有时存在调节条件，并可使冷端运行处于最优状态。但目前只是简单地按循环水温升控制，尚不能使冷端达到当时环境条件的最优化水平，不利于最大限度地挖掘火电机组的节能潜力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是针对目前火电机组节能潜力挖掘的不足，提供一种能使冷端达到当时环境条件的最优化水平，在发电量大的同时减少耗电量的火电机组冷端优化控制方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种火电机组冷端优化控制方法，包括以下步骤：

S1，获取凝汽器循环水进口温度和发电机负荷率；

S2，在循环水泵的初始特性及给定运行方式下，根据所述凝汽器循环水进口温度和发电机负荷率计算循环水泵的最优运行方式；

S3，将循环水泵的当前运行方式与所述最优运行方式比较；若相同，则继续当前运行方式；若不同，则转入步骤S4；

S4，启动驱动指令，切换循环水泵的运行方式到所述最优运行方式。

优选地，所述步骤S2中计算循环水泵最优运行方式的方法包括步骤：

S21，在循环水泵的初始特性及给定运行方式下，根据凝汽器循环水进口温度、发电机负荷率，获得循环水泵工作点的工作状态；

S22，根据循环水泵工作点的工作状态分别计算发电机发电增量和循环水泵耗电量；

S23，将所述发电机发电增量减去循环水泵耗电量得到净增发电量；

S24，调节循环水泵的循环水量，使所述净增发电量最大且在循环水泵的可能循环水量范围内，从而得到循环水泵的最优运行方式。

优选地，所述步骤S22中发电机发电增量的计算方法包括步骤：

S221，根据循环水泵工作点的工作状态得到给定汽轮机背压；

S222，根据汽轮机排汽量和排汽干度得到汽轮机叠代背压；

S223，比较所述给定背压和叠代背压；若相等则计算发电机发电增量，若不相等则调节汽轮机背压直到与叠代背压相等。

(三)有益效果

本发明通过凝汽器循环水入口温度和发电机功率在线测量信号，计算循环水泵最优运行方式，再与当前运行方式比较，如果不同则启动驱动指令，切换循环水泵的运行方式。不管循环水温和发电机负荷如何变化，使循环水泵运行方式始终处于最优，实现当时环境条件下的实时冷端最优控制，最大限度地挖掘火电机组的节能潜力。

附图说明

图1是本发明火电机组冷端优化控制方法的流程图；

图2是本发明火电机组冷端优化控制方法一实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不是限制本发明的范围。

如图1～图2所示，本发明所述的火电机组冷端优化控制方法，包括以下步骤：

S1，获取凝汽器循环水进口温度和发电机负荷率；

S2，在循环水泵的初始特性及给定运行方式下，根据所述凝汽器循环水进口温度和发电机负荷率计算循环水泵的最优运行方式；

S3，将循环水泵的当前运行方式与所述最优运行方式比较；若相同，则继续当前运行方式；若不同，则转入步骤S4；

S4，启动驱动指令，切换循环水泵的运行方式到所述最优运行方式。

其中，所述步骤S2中计算循环水泵最优运行方式的方法包括步骤：

S21，在循环水泵的初始特性及给定运行方式下，根据凝汽器循环水进口温度、发电机负荷率，获得循环水泵工作点的工作状态；

S22，根据循环水泵工作点的工作状态分别计算发电机发电增量和循环水泵耗电量；

S23，将所述发电机发电增量减去循环水泵耗电量得到净增发电量；

S24，调节循环水泵的循环水量，使所述净增发电量最大且在循环水泵的可能循环水量范围内，从而得到循环水泵的最优运行方式。

进一步地，所述步骤S22中发电机发电增量的计算方法包括步骤：

S221，根据循环水泵工作点的工作状态得到给定汽轮机背压；

S222，根据汽轮机排汽量和排汽干度得到汽轮机叠代背压；

S223，比较所述给定背压和叠代背压；若相等则计算发电机发电增量，若不相等则调节汽轮机背压直到与叠代背压相等。

按上述方法，在一实施例中，根据某电厂2001年逐月平均的循环水入口温度、发电机负荷率和运行小时计算一台、一台半及两台循环水泵在水泵额定水量范围内的变速运行最优循环倍率、背压、发电功率增量和循环水泵的耗电功率之和、循环水泵的耗电功率，进而计算给定发电成本的经济收益并与目前运行方式比较，可见效果。节能效果与循环水入口温度和发电机负荷有关。

在本实施例中，使用海水作为凝汽器循环水，在冷凝器入水口可获得海水温度，通过在线测量可获得发电机功率；循环水泵运行方式为循环水泵运行台数，在初始时是给定的；循环水泵初始特性包括循环水泵最大体积流量、循环水泵最大质量流量和循环水泵额定转数。循环水泵工作点包括两泵并列时每泵的工作点和单泵工作点：通过循环水泵工作点分别计算发电机发电增量和循环水泵耗电量；发电机发电增量根据循环水泵工作点的工作状态得到给定汽轮机背压，根据汽轮机排汽量和排汽干度得到汽轮机叠代背压；比较所述给定背压和叠代背压；若相等则计算发电机发电增量，若不相等则调节汽轮机背压直到与叠代背压相等。汽机的背压在运行时是机组发电负荷、循环水温度、循环水流量的函数。汽机背压高于或低于设计额定背压时，对于同样参数的输入，汽轮机的发电量将比额定背压时有所减少或增加。当改变循环水运行方式时，不仅改变了循环水量，也改变了循环水泵的耗电量。因此，在循环泵***的可能供水范围内，会有一个最佳的水量，对应该水量使汽机的运行背压形成的发电量增量减去循环泵耗电量的净增发电量最大。不同水泵运行状态的组合将有不同的供水量和不同的上述净增发电量，比较这些净增发电量即可找到对于上述最优化目标的运行方式。

表1为在不同发电机负荷率及循环水入口温度下采用的循环水泵运行方式。

表1

不管循环水温和发电机负荷如何变化，使循环水泵的台数始终处于最优，实现当时环境条件下的实时冷端最优控制，最大限度地挖掘火电机组的节能潜力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种火电机组冷端优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取凝汽器循环水进口温度和发电机负荷率；

S2，在循环水泵的初始特性及给定运行方式下，根据所述凝汽器循环水进口温度和发电机负荷率计算循环水泵的最优运行方式；

S3，将循环水泵的当前运行方式与所述最优运行方式比较；若相同，则继续当前运行方式；若不同，则转入步骤S4；

S4，启动驱动指令，切换循环水泵的运行方式到所述最优运行方式。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中计算循环水泵最优运行方式的方法包括步骤：

S21，在循环水泵的初始特性及给定运行方式下，根据凝汽器循环水进口温度、发电机负荷率，获得循环水泵工作点的工作状态；

S22，根据循环水泵工作点的工作状态分别计算发电机发电增量和循环水泵耗电量；

S23，将所述发电机发电增量减去循环水泵耗电量得到净增发电量；

S24，调节循环水泵的循环水量，使所述净增发电量最大且在循环水泵的可能循环水量范围内，从而得到循环水泵的最优运行方式。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S22中发电机发电增量的计算方法包括步骤：

S221，根据循环水泵工作点的工作状态得到给定汽轮机背压；

S222，根据汽轮机排汽量和排汽干度得到汽轮机叠代背压；

S223，比较所述给定背压和叠代背压；若相等则计算发电机发电增量，若不相等则调节汽轮机背压直到与叠代背压相等。