CN105423772B - 汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***及空冷凝汽器换热系数预测方法 - Google Patents

汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***及空冷凝汽器换热系数预测方法 Download PDF

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Abstract

一种汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,其特点是:包括汽轮机与汽源连通,汽轮机与发电机连接,汽轮机与空冷凝汽器、凝结水泵、锅炉补水依次连通;汽轮机与漏汽冷凝器、漏气凝结水泵、锅炉补水依次连通;锅炉排污水与扩容器、除氧器、工质过热器、排水沟依次连通;漏汽冷凝器与工质过热器、发生器依次连通,发生器通过工质循环泵与漏汽冷凝器连通;发生器与冷凝器、第一节流阀、蒸发器依次连通,蒸发器与吸收器连通,发生器与第二节流阀、吸收器、溶液泵、发生器依次连通;空气与蒸发器、引风机、空冷凝汽器依次连通。并提供空冷凝汽器换热系数预测方法。

Description

汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷*** 及空冷凝汽器换热系数预测方法
技术领域
本发明涉及火电站汽轮机排汽空气冷却技术领域,是一种汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***及空冷凝汽器换热系数预测方法。
背景技术
汽轮机的排汽采用空气冷却的火电机组称为空冷机组,按照直接或间接空气冷却的方式又分为直冷机组和间冷机组,其冷却***称为直冷***和间冷***,其中,我国又主要以直冷机组为主。直冷机组以其良好的节水性能,在我国富煤缺水的东北、华北和西北(“三北”)地区的燃煤电站获得了广泛应用,尽管其耗水率只有湿冷机组的15%~25%,但却以煤耗率比湿冷机组高出10~20g/kWh为代价。其原因之一在于空冷凝汽器气侧换热系数低,其换热面积是水冷凝汽器的几十倍,致使设计初始温差高达38℃~40℃,如此在高温时段通常直冷机组的运行背压高达30kPa以上,甚至达50kPa而逼近其低真空保护动作背压。
另外,大型电站的高参数大容量汽轮机的平衡活塞汽封两侧存在较大压差,运行中汽轮机的高、中、低压缸会有部分蒸汽通过平衡活塞漏出,称为汽轮机轴封漏气,仅中压缸的平衡活塞汽封漏气率就可达到3%~6%,600MW机组的中压缸漏气量可达50t/h~60t/h,当前实际运行中仅通过冷却水将汽轮机轴封漏气冷凝为凝结水送给锅炉补水,而冷却水出口水温约为70℃左右,因其温度较低,在大型电站尚无相关利用技术方案。同时,大型电站的汽包锅炉运行中,常通过连续排污的方式来调控锅水的品质,一方面连续排出的锅内污水量较大,4×600MW的机组连续排污可达27t/h,另一方面,经过扩容后的疏水温度较高,可高达100℃~180℃,而当前大型电站又没有相关的技术方案来利用这部分热量,现场运行中基本上是直接送入排水沟,造成的热损失较大。
发明内容
本发明的目的是,针对火电站直接空冷***排汽温度随环境气温的变化出现高频率、大幅度波动,环境高温时段排汽压力居高不下的特点,以及汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热量大,温度较低,致使火电站尚无经济可行利用技术方案的现状,通过对现有技术进行组合和创新,提出一种汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,其特点是,以温度较低的轴封漏气余热和温度较高的锅炉连续排污余热串接组合构成稳定的加热热源,实现连续、稳定的吸收式制冷,制取冷气调整空冷***冷却空气温度,降低汽轮机排汽温度,提高汽轮发电机组循环热效率;并基于空冷凝汽器的结构型式和换热过程,建立科学合理、简易方便,能够在线监测分析空冷凝汽器换热系数的预测方法。
实现本发明目的所采用的技术方案之一是:一种汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,其特征在于:它包括汽轮机2的进汽入口与汽源1连通,汽轮机2与发电机3连接,汽轮机2的排汽口27与空冷凝汽器18第一输入端连通,空冷凝汽器18输出端通过凝结水泵21与锅炉补水22第一输入端连通;汽轮机2的轴封漏汽口28与漏汽冷凝器4高温侧输入端连通,漏汽冷凝器4高温侧输出端通过漏气凝结水泵24与锅炉补水22第二输入端连通;锅炉排污水5与扩容器7输入端连通,扩容器7第一输出端与除氧器6连通,扩容器7第二输出端与工质过热器8高温侧输入端连通,工质过热器8高温侧输出端与排水沟26连通;漏汽冷凝器4低温侧输出端与工质过热器8低温侧输入端连通,工质过热器8低温侧输出端与发生器9高温侧输入端连通,发生器9高温侧输出端通过工质循环泵17与漏汽冷凝器4低温侧输入端连通;发生器9低温侧第一输出端与冷凝器10输入端连通,冷凝器10输出端通过第一节流阀11与蒸发器12低温侧输入端连通,蒸发器12低温侧输出端与吸收器14第一输入端连通,发生器9低温侧第二输出端通过第二节流阀16与吸收器14第二输入端连通,吸收器14输出端通过溶液泵15与发生器9低温侧输入端连通;空气20与蒸发器12高温侧输入端连通,蒸发器12高温侧输出端通过引风机13与空冷凝汽器18第二输入端连通。
所述空冷凝汽器18包括排汽分配管30、冷气喷嘴34和电除尘器36,排汽分配管30出口与空冷凝汽器管束32入口连通,空冷凝汽器管束32出口与凝结水箱31入口连通,凝结水箱31出口与凝结水输送管35连通,空冷凝汽器管束32置于排汽分配管30下方,呈55°~65°角排列,空冷风机33置于空冷凝汽器管束32正下方并与凝结水箱31在同一平面,凝结水箱31下连接电除尘器36,电除尘器36下方置有冷气连箱37并与空冷凝汽器18第二输入端连通,冷气连箱37上嵌有多个冷气喷嘴34。
实现本发明目的所采用的技术方案之二是:一种空冷凝汽器换热系数预测方法,其特征在于:采用能效—单元数法建立空冷凝汽器变工况状态数学模型,提取换热系数影响因素,以各影响因素作为输入变量,换热系数作为输出变量,采用人工智能算法,建立空冷凝汽器换热系数智能算法预测模型,整个预测方法建立有下述方程组定量描述:
汽轮机排汽温度:
传热单元数:
汽轮机排汽热负荷、空冷凝汽器换热量和冷却空气吸热量相等:
Qe=Ka·Fa·Δt0=G·Cp·Δta (3)
空冷凝汽器的对数平均温差:
冷却空气温升:
Δta=ta,o-ta (5)
空冷凝汽器换热系数智能算法预测模型:
Ka=f(Qe、ta、tn、ta,o、vNF) (6)
其中,Qe为汽轮机排汽热负荷,NTU为传热单元数,G为冷却空气质量流量,tn为汽轮机排汽温度,ta为环境气温,ta,o为空冷凝汽器出口气温,Δt0为空冷凝汽器对数平均温差,Δta为冷却空气温升,SF为空冷凝汽器迎风面积,Ka为空冷凝汽器换热系数,Fa为空冷凝汽器总换热面积,vNF为空冷凝汽器迎面风速,ρ为冷却空气密度,Cp为冷却空气定压比热容;联立式(1)、式(2)、式(3)、式(4)和式(5),提取出汽轮机排汽热负荷、排汽温度,环境气温,空冷凝汽器出口气温和迎面风速为空冷凝汽器换热系数影响因素,联立式(6),以各影响因素为输入变量,采用人工神经网络、支持向量机算法,建立空冷凝汽器换热系数预测模型。
本发明的汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***的优点体现在:
1)依据温度梯级利用原则,采用温度较低的汽轮机轴封漏汽和温度较高的锅炉连续排污余热串接耦合连续加热冷却工质,以被加热的高温冷却工质为吸收式制冷机组发生器加热热源,联合利用汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热实现制冷过程;
2)吸收式制冷过程制取的冷气送往空冷凝汽器气侧入口,并与冷却空气混合,在高温时段降低空冷凝汽器入口空气温度,进而实现汽轮机轴封漏汽和锅炉连续排污余热制冷的方法降低汽轮机排汽温度,同热耗量和排汽质量流量工况下提高了汽轮机做功能力,可提高汽轮发电机组循环热效率,降低机组热耗率和煤耗;
3)空冷凝汽器集冷却空气降温和电除尘功能于一体,采用吸收式制冷机组制取的冷气降低冷却空气温度,降低了空冷凝汽器管束内蒸汽凝结温度,进而降低汽轮机排汽温度;同时,在空冷凝汽器冷却空气入口、冷气喷嘴出口置有电除尘器,高效去除冷却空气中的扬尘等悬浮物,减少空冷凝汽器积灰量,维持高清洁度,降低初始传热温差,在同冷却空气温度下,可降低汽轮机排汽温度和排汽压力;
4)***无需进行主机组的改造,结构简单、合理,造价低廉,无特殊要求设备,可实施性好,更重要的是提高了汽轮发电机组发电效率,节能、环保效果显著;
5)汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***的空冷凝汽器换热系数预测方法,基于空冷凝汽器结构型式和换热过程,依据换热器能效—单元数法以及热平衡原理,提取空冷凝汽器换热系数的影响因素,再以此影响因素作为输入变量,根据人工神经网络和支持向量机等智能算法,构建空冷凝汽器换热系数预测方法,只需在线监测汽轮机排汽热负荷、排汽温度,环境气温,空冷凝汽器出口气温和迎面风速这些易测变量,可快速分析出运行工况下空冷凝汽器换热系数,其方法科学合理,能够在线、实时推算空冷凝汽器换热系数,评估空冷凝汽器的运行性能。
附图说明
图1为一种汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***结构示意图。
图2为一种空冷凝汽器结构示意图。
图中:1汽源,2汽轮机,3发电机,4漏汽冷凝器,5锅炉排污水,6除氧器,7扩容器,8工质过热器,9发生器,10冷凝器,11第一节流阀,12蒸发器,13引风机,14吸收器,15溶液泵,16第二节流阀,17工质循环泵,18空冷凝汽器,20空气,21凝结水泵,22锅炉补水,24漏气凝结水泵,26排水沟,27排汽口,28轴封漏汽口,30排汽分配管,31凝结水箱,32空冷凝汽器管束,33空冷风机,34冷气喷嘴,35凝结水输送管,36电除尘器,37冷气联箱。
具体实施方式
下面利用附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
参照图1,实施例的一种汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,其特征在于:它包括汽轮机2的进汽入口与汽源1连通,汽轮机2与发电机3连接,汽轮机2的排汽口27与空冷凝汽器18第一输入端连通,空冷凝汽器18输出端通过凝结水泵21与锅炉补水22第一输入端连通;汽轮机2的轴封漏汽口28与漏汽冷凝器4高温侧输入端连通,漏汽冷凝器4高温侧输出端通过漏气凝结水泵24与锅炉补水22第二输入端连通;锅炉排污水5与扩容器7输入端连通,扩容器7第一输出端与除氧器6连通,扩容器7第二输出端与工质过热器8高温侧输入端连通,工质过热器8高温侧输出端与排水沟26连通;漏汽冷凝器4低温侧输出端与工质过热器8低温侧输入端连通,工质过热器8低温侧输出端与发生器9高温侧输入端连通,发生器9高温侧输出端通过工质循环泵17与漏汽冷凝器4低温侧输入端连通;发生器9低温侧第一输出端与冷凝器10输入端连通,冷凝器10输出端通过第一节流阀11与蒸发器12低温侧输入端连通,蒸发器12低温侧输出端与吸收器14第一输入端连通,发生器9低温侧第二输出端通过第二节流阀16与吸收器14第二输入端连通,吸收器14输出端通过溶液泵15与发生器9低温侧输入端连通;空气20与蒸发器12高温侧输入端连通,蒸发器12高温侧输出端通过引风机13与空冷凝汽器18第二输入端连通。
参照图2,所述空冷凝汽器18包括排汽分配管30、冷气喷嘴34和电除尘器36,排汽分配管30出口与空冷凝汽器管束32入口连通,空冷凝汽器管束32出口与凝结水箱31入口连通,凝结水箱31出口与凝结水输送管35连通,空冷凝汽器管束32置于排汽分配管30下方,呈55°~65°角排列,空冷风机33置于空冷凝汽器管束32正下方并与凝结水箱31在同一平面,凝结水箱31下连接电除尘器36,电除尘器36下方置有冷气连箱37并与空冷凝汽器18第二输入端连通,冷气连箱37上嵌有多个冷气喷嘴34。
本发明的空冷凝汽器换热系数预测方法,采用能效—单元数法建立空冷凝汽器变工况状态数学模型,提取空冷凝汽器换热系数影响因素,以各影响因素作为输入变量,空冷凝汽器换热系数作为输出变量,采用人工智能算法,建立空冷凝汽器换热系数智能算法预测模型,整个预测方法建立有下述方程组定量描述:
汽轮机排汽温度:
传热单元数:
汽轮机排汽热负荷、空冷凝汽器换热量和冷却空气吸热量相等:
Qe=Ka·Fa·Δt0=G·Cp·Δta (3)
空冷凝汽器的对数平均温差:
冷却空气温升:
Δta=ta,o-ta (5)
空冷凝汽器换热系数智能算法预测模型:
Ka=f(Qe、ta、tn、ta,o、vNF) (6)
其中,Qe为汽轮机排汽热负荷,NTU为传热单元数,G为冷却空气质量流量,tn为汽轮机排汽温度,ta为环境气温,ta,o为空冷凝汽器出口气温,Δt0为空冷凝汽器对数平均温差,Δta为冷却空气温升,SF为空冷凝汽器迎风面积,Ka为空冷凝汽器换热系数,Fa为空冷凝汽器总换热面积,vNF为空冷凝汽器迎面风速,ρ为冷却空气密度,Cp为冷却空气定压比热容;联立式(1)、式(2)、式(3)、式(4)和式(5),提取出汽轮机排汽热负荷、排汽温度,环境气温,空冷凝汽器出口气温和迎面风速为空冷凝汽器换热系数影响因素,联立式(6),以各影响因素为输入变量,采用人工神经网络、支持向量机算法,建立空冷凝汽器换热系数预测模型。
实施例的一种汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,具体工作过程为:汽源1进入汽轮机2膨胀做功,进而带动发电机3发电,汽轮机2排汽口27的排汽进入空冷凝汽器18内冷凝成凝结水,空冷凝汽器18出口的凝结水通过凝结水泵21升压后送回锅炉补水22,完成汽轮机排汽冷凝过程;汽轮机2轴封漏汽口28的漏汽进入漏汽凝汽器4高温侧,被吸热冷却的漏汽凝汽器4高温侧出口凝结水通过漏气凝结水泵24送入锅炉补水22,锅炉排污水5进入扩容器7进行降压扩容,扩容器7第一出口的高温蒸汽进入除氧器6,扩容器7第二出口的高温热水进入工质过热器8高温侧,被冷却的工质过热器8高温侧出口的热水进入排水沟26,冷却工质进入漏汽凝汽器4低温侧吸热,漏汽凝汽器4低温侧出口的冷却工质送入工质过热器8低温侧,被过热的工质过热器8低温侧出口冷却工质送入发生器9高温侧,被冷却的发生器9高温侧出口冷却工质通过工质循环泵17送入漏汽凝汽器4低温侧,继续吸热,完成汽轮机轴封漏气与锅炉连续排污余热联合加热过程;发生器9低温侧第一出口的高压气态制冷剂进入冷凝器10冷凝,冷凝器10出口的高压液态制冷剂经过第一节流阀11节流为低压液态制冷剂后送入蒸发器12低温侧蒸发,蒸发器12低温侧出口的低压气态制冷剂进入吸收器14第一入口,发生器9低温侧第二出口的吸收剂溶液通过第二节流阀16节流后进入吸收器14第二入口,低温气态制冷剂与吸收剂溶液在吸收器14内吸收混合为制冷剂—吸收剂溶液,吸收器14出口的制冷剂—吸收剂溶液通过溶液泵15升压后送入发生器9低温侧,空气20进入蒸发器12高温侧放热,被冷却的蒸发器12高温侧出口的冷空气通过引风机13升压后送入空冷凝汽器18,完成电站空冷***制冷过程。
所述的空冷凝汽器18为一种集冷却空气降温和除灰功能为一体的换热设备,汽轮机排汽经过排汽分配管30分配后进入空冷凝汽器管束32,被空冷风机33送来的冷却空气冷凝,空冷凝汽器管束32出口的凝结水进入凝结水箱31,凝结水箱31出口的凝结水经过凝结水输送管35送给凝结水泵21;引风机13出口的冷气进入冷气联箱37,冷气联箱37的冷气经过冷气喷嘴34膨胀扩散后进入空冷凝汽器18的引风口,冷气喷嘴34出口的冷气与冷却空气混合后进入电除尘器36除尘,电除尘器36出口的除尘混合冷却空气进入空冷凝汽器管束32冷凝汽轮机排汽,被加热的冷却空气流过空凝汽器管束32翅片通道后排入大气,实现冷却空气的降温、除尘以及汽轮机排汽的冷凝过程。
所述的空冷凝汽器换热系数预测方法是一种空冷凝汽器换热系数的软测量方法,首先,采用传热-单元数法建立空冷凝汽器排汽温度tn的变工况计算模型,提取出空冷凝汽器换热系数Ka影响因素包括汽轮机排汽热负荷Qe、排汽温度tn,环境气温ta和空冷凝汽器迎面风速vNF;其次,再依据汽轮机排汽热负荷、空冷凝汽器换热量和冷却空气吸热量相等的热平衡原理,提取出空冷凝汽器出口气温ta,o也为空冷凝汽器换热系数Ka影响因素;最后,以汽轮机排汽热负荷Qe、排汽温度tn,环境气温ta,空冷凝汽器迎面风速vNF、出口气温ta,o为输入变量,空冷凝汽器换热系数Ka为输出变量,采用人工神经网络、支持向量机等智能算法构建空冷凝汽器换热系数预测方法。
本发明的汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,联合利用汽轮机轴封漏汽和锅炉连续排污余热为吸收式制冷热源,再以吸收式制冷机组所产冷气降低空冷凝汽器冷却空气温度,降低汽轮机排汽压力和温度,增加汽轮机做功能力,如此可克服的缺点如下:①汽轮机轴封漏汽余热与锅炉连续排污余热温度较低,大型电站无经济可行利用方法;②高温时段排汽压力高,甚至逼近空冷机组低真空保护动作背压,危害机组安全运行;③空冷凝汽器积灰严重,堵塞翅片通道导致排汽温度快速升高,降低机组运行经济性;④运行工况空冷凝汽器换热系数无法定量评估,依据经验来定期清洗空冷凝汽器换热面积灰。汽轮机轴封漏汽、锅炉连续排污余热联合利用来实现吸收式制冷,既降低了汽轮机排汽温度,提高了空冷机组运行安全性和经济性,又减少了废热排放,减少了环境热污染。
本发明的汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,采用汽轮机轴封漏汽一级加热冷却介质,锅炉连续排污余热二级加热冷却介质,冷却介质热能作为吸收式制冷机组热源,制取冷气以降低空冷***空冷凝汽器18的冷却空气温度。汽轮机轴封漏汽和锅炉连续排污余热依据其温度的高低串接耦合加热冷却介质,实现电站汽轮机余热和锅炉余热的梯级利用;吸收式制冷机组所产冷气可降低同环境气温下冷却空气温度,降低汽轮机排汽参数,增大汽轮机焓降,提高发电效率。
本发明的空冷凝汽器18是一种集冷却空气降温和电除尘功能于一体的换热设备,首先,采用吸收式制冷机组制取的冷气和空冷凝汽器18的冷却空气混合,降低了冷却空气温度,在空冷凝汽器18同样的初始温差工况下,可显著降低排汽温度和排汽压力;其次,在空冷凝汽器18的冷却空气入口和冷气喷嘴34的出口置有电除尘器36,一方面可去除冷却空气中的扬尘,减少空冷凝汽器18的积灰,另一方面,形成一个规则的引风道,使得大气和吸收式制冷剂制取的冷气充分混合,形成温度均匀的冷却空气,有利于维持空冷凝汽器18排汽凝结量的稳定。
本发明的空冷凝汽器换热系数预测方法,根据空冷凝汽器结构型式和换热过程,按照以下两步方法建立空冷凝汽器换热系数与其影响因素之间的关联:1)采用能效—单元数法建立变工况特性下排汽温度计算模型,提取出空冷凝汽器换热系数的影响因素,包括汽轮机排汽热负荷、排汽温度,环境气温,空冷凝汽器迎面风速;2)采用热平衡法,建立排汽热负荷、空冷凝汽器换热量和冷却空气吸热量平衡关联式,提取出空冷凝汽器换热系数的影响因素,包括空冷凝汽器出口气温,并计算出空冷凝汽器换热系数。在此基础上,以汽轮机排汽热负荷、排汽温度,环境气温,空冷凝汽器出口气温和迎面风速为输入变量,空冷凝汽器换热系数为输出变量,采用人工神经网络、支持向量机等智能算法,构建空冷凝汽器换热系数预测方法,只需在线监测上述影响因素,可依据预测方法在线、实时计算出运行工况下空冷凝汽器换热系数。

Claims (3)

1.一种汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,其特征在于:它包括汽轮机(2)的进汽入口与汽源(1)连通,汽轮机(2)与发电机(3)连接,汽轮机(2)的排汽口(27)与空冷凝汽器(18)第一输入端连通,空冷凝汽器(18)输出端通过凝结水泵(21)与锅炉补水(22)第一输入端连通;汽轮机(2)的轴封漏汽口(28)与漏汽冷凝器(4)高温侧输入端连通,漏汽冷凝器(4)高温侧输出端通过漏气凝结水泵(24)与锅炉补水(22)第二输入端连通;锅炉排污水(5)与扩容器(7)输入端连通,扩容器(7)第一输出端与除氧器(6)连通,扩容器(7)第二输出端与工质过热器(8)高温侧输入端连通,工质过热器(8)高温侧输出端与排水沟(26)连通;漏汽冷凝器(4)低温侧输出端与工质过热器(8)低温侧输入端连通,工质过热器(8)低温侧输出端与发生器(9)高温侧输入端连通,发生器(9)高温侧输出端通过工质循环泵(17)与漏汽冷凝器(4)低温侧输入端连通;发生器(9)低温侧第一输出端与冷凝器(10)输入端连通,冷凝器(10)输出端通过第一节流阀(11)与蒸发器(12)低温侧输入端连通,蒸发器(12)低温侧输出端与吸收器(14)第一输入端连通,发生器(9)低温侧第二输出端通过第二节流阀(16)与吸收器(14)第二输入端连通,吸收器(14)输出端通过溶液泵(15)与发生器(9)低温侧输入端连通;空气(20)与蒸发器(12)高温侧输入端连通,蒸发器(12)高温侧输出端通过引风机(13)与空冷凝汽器(18)第二输入端连通。
2.根据权利要求1所述的一种汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,其特征在于:所述空冷凝汽器(18)包括排汽分配管(30)、冷气喷嘴(34)和电除尘器(36),排汽分配管(30)出口与空冷凝汽器管束(32)入口连通,空冷凝汽器管束(32)出口与凝结水箱(31)入口连通,凝结水箱(31)出口与凝结水输送管(35)连通,空冷凝汽器管束(32)置于排汽分配管(30)下方,呈55°~65°角排列,空冷风机(33)置于空冷凝汽器管束(32)正下方并与凝结水箱(31)在同一平面,凝结水箱(31)下连接电除尘器(36),电除尘器(36)下方置有冷气连箱(37)并与空冷凝汽器(18)第二输入端连通,冷气连箱(37)上嵌有多个冷气喷嘴(34)。
3.根据权利要求1所述的汽轮机轴封漏汽与锅炉连续排污余热联合制冷电站空冷***,其特征在于:空冷凝汽器换热系数预测方法是,采用能效—单元数法建立空冷凝汽器变工况状态数学模型,提取换热系数影响因素,以各影响因素作为输入变量,换热系数作为输出变量,采用人工智能算法,建立空冷凝汽器换热系数智能算法预测模型,整个预测方法建立有下述方程组定量描述:
汽轮机排汽温度:
t n = Q e S F · v N F · ρ · C p · 1 1 - e - N T U + t a - - - ( 1 )
传热单元数:
N T U = K a · F a S F · v N F · ρ · C p - - - ( 2 )
汽轮机排汽热负荷、空冷凝汽器换热量和冷却空气吸热量相等:
Qe=Ka·Fa·Δt0=G·Cp·Δta (3)
空冷凝汽器的对数平均温差:
Δt 0 = t a , o - t a l n [ ( t n - t a ) / ( t n - t a , o ) ] - - - ( 4 )
冷却空气温升:
Δta=ta,o-ta (5)
空冷凝汽器换热系数智能算法预测模型:
Ka=f(Qe、ta、tn、ta,o、vNF) (6)
其中,Qe为汽轮机排汽热负荷,NTU为传热单元数,G为冷却空气质量流量,tn为汽轮机排汽温度,ta为环境气温,ta,o为空冷凝汽器出口气温,Δt0为空冷凝汽器对数平均温差,Δta为冷却空气温升,SF为空冷凝汽器迎风面积,Ka为空冷凝汽器换热系数,Fa为空冷凝汽器总换热面积,vNF为空冷凝汽器迎面风速,ρ为冷却空气密度,Cp为冷却空气定压比热容;联立式(1)、式(2)、式(3)、式(4)和式(5),提取出汽轮机排汽热负荷、排汽温度,环境气温,空冷凝汽器出口气温和迎面风速为空冷凝汽器换热系数影响因素,联立式(6),以各影响因素为输入变量,采用人工神经网络、支持向量机算法,建立空冷凝汽器换热系数预测模型。
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