火力发电厂冷端优化预测及诊断方法与流程

专利2026-08-18  11


本申请属于火力发电,具体地讲,涉及一种火力发电厂冷端优化预测及诊断方法。


背景技术:

1、近年来,节能降耗已经成了电厂发展不可忽视的重要目标,而在机组的众多系统中,冷端系统是影响机组能耗的关键部分,其中背压参数是影响能耗的主要指标之一,例如对于600mw湿冷机组,1kpa背压影响约1%的煤耗。机组背压一般由凝汽器热负荷(主要取决于机组负荷)、循环水流量、冷却水进水温度和凝汽器设备状况等因素决定。在相同的凝汽器热负荷、冷却水温和设备状况情况下,增加循环水流量能够降低机组背压,提高热力循环效率,增加机组出力,但随之增加的循环水泵电耗又将对机组整体供电的经济性产生不利影响。尤其是当循环水流量增加过多时,因机组背压改善得到的出力增加的收益可能会被循环水泵耗功的增加所抵消,甚至会得不偿失。因此,如何在机组微增出力和循环水泵耗功之间寻找一个最佳值,使得机组整体供电经济性最佳,是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请解决的技术问题是:如何提供一种能更加准确地预测出循环水泵的运行方式的预测方法。

2、本申请提供了一种火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,所述方法包括:

3、根据采集到的天气预报数据、冷却塔进水温度、实际冷却水量和冷却塔设计工艺参数计算预测得到冷却塔出水温度;

4、根据采集到的凝汽器设计工艺参数、电网调度计划负荷、所述冷却塔出水温度和不同循环泵预设运行方式下的凝汽器预设循环水量,计算得到各种循环泵预设运行方式下的凝汽器背压;

5、根据所述电网调度计划负荷、各种循环泵预设运行方式下的凝汽器背压和循环泵预设功耗、预设的电负荷背压关系曲线从各种循环泵预设运行方式选出一种作为循环泵最佳运行方式。

6、可选地,所述根据采集到的天气预报数据、冷却塔进水温度、实际冷却水量和冷却塔设计工艺参数计算预测得到冷却塔出水温度:

7、

8、其中,天气预报数据包括与水温相应的饱和空气比焓值h”、湿空气比焓值h,冷却塔设计工艺参数包括容积质散系数ka、淋水填料的体积v,t0为已知的冷却塔进水温度,t1为计算得到的冷却塔出水温度,cw为水的比热容,qc为实际冷却水量。

9、可选地,所述根据采集到的凝汽器设计工艺参数、电网调度计划负荷、所述冷却塔出水温度和不同循环泵预设运行方式下的凝汽器预设循环水量,计算得到各种循环泵预设运行方式下的凝汽器背压的计算公式如下:

10、

11、其中,凝汽器设计工艺参数包括凝汽器总体传热系数k、凝汽器传热面积a,pn为不同循环泵预设运行方式下的凝汽器背压,ts为饱和温度,qn为不同循环泵预设运行方式下的凝汽器循环水量,gn为不同循环泵预设运行方式下的凝汽器热负荷,gn根据电网调度计划负荷计算得到,cp为定压比热容,a、b、c均为常数。

12、可选地,所述根据所述电网调度计划负荷、各种循环泵预设运行方式下的凝汽器背压和循环泵预设功耗、预设的电负荷-背压关系曲线从各种循环泵预设运行方式选出一种作为循环泵最佳运行方式,包括:

13、将其中一种循环泵预设运行方式作为循环泵基准运行方式,根据其他种循环泵预设运行方式下的凝汽器背压和预设的电负荷-背压关系曲线计算得到其他种循环泵预设运行方式下的电负荷;

14、将所述电网调度计划负荷与其他种循环泵预设运行方式下的电负荷之差作为其他种循环泵预设运行方式下的出力变化值;

15、将循环泵基准运行方式下的循环泵预设功耗与其他种循环泵预设运行方式下的循环泵预设功耗之差作为其他种循环泵预设运行方式下的功耗变化值;

16、计算其他种循环泵预设运行方式下的出力变化值与功耗变化值的差值,将循环泵基准运行方式的出力变化值与功耗变化值的差值设定为零,将差值最大时的循环泵预设运行方式作为循环泵最佳运行方式。

17、可选地,已知的冷却塔进水温度t0的计算公式如下:

18、

19、其中,t'1为已知的冷却塔出水温度,q为凝汽器循环水量,g为凝汽器热负荷,cp为定压比热容。

20、可选地,所述方法包括:

21、根据采集到的冷却塔设计冷却水量和冷却塔实际冷却水量计算得到冷却性能;

22、根据所述冷却性能的大小判断冷却塔的运行过程是否异常。

23、可选地,所述方法包括:

24、根据采集到的凝结水温度、冷却塔出水温度和计算得到的凝汽器背压,计算得到凝汽器的实时端差和实时过冷度;

25、根据实时端差与预设端差的差值、实时过冷度与预设过冷度的差值、根据采集到的凝汽器实时背压与计算得到的凝汽器背压的差值,判断凝汽器和循环泵的运行过程是否正常,并在运行过程异常时,发出报警信号。

26、本申请提供的一种火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,具有如下技术效果:

27、结合天气预报数据、电网调度计划负荷以及循环水相关参数计算得到在不同循环泵运行方式下机组出力变化值与循环泵功耗的差异,以选出经济效益最佳的循环泵运行方式。



技术特征:

1.一种火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,其特征在于,所述根据采集到的天气预报数据、冷却塔进水温度、实际冷却水量和冷却塔设计工艺参数计算预测得到冷却塔出水温度:

3.根据权利要求2所述的火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,其特征在于,所述根据采集到的凝汽器设计工艺参数、电网调度计划负荷、所述冷却塔出水温度和不同循环泵预设运行方式下的凝汽器预设循环水量,计算得到各种循环泵预设运行方式下的凝汽器背压的计算公式如下:

4.根据权利要求3所述的火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,其特征在于,所述根据所述电网调度计划负荷、各种循环泵预设运行方式下的凝汽器背压和循环泵预设功耗、预设的电负荷-背压关系曲线从各种循环泵预设运行方式选出一种作为循环泵最佳运行方式,包括:

5.根据权利要求2所述的火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,其特征在于,已知的冷却塔进水温度t0的计算公式如下:

6.根据权利要求1所述的火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,其特征在于,所述方法包括:

7.根据权利要求1所述的火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,其特征在于,所述方法包括:


技术总结
本申请提供一种火力发电厂冷端优化预测及诊断方法,该方法包括:根据采集到的天气预报数据、冷却塔进水温度、实际冷却水量和冷却塔设计工艺参数计算预测得到冷却塔出水温度;根据采集到的凝汽器设计工艺参数、电网调度计划负荷、冷却塔出水温度和不同循环泵预设运行方式下的凝汽器预设循环水量,计算得到各种循环泵预设运行方式下的凝汽器背压;根据电网调度计划负荷、各种循环泵预设运行方式下的凝汽器背压和循环泵预设功耗、预设的电负荷背压关系曲线从各种循环泵预设运行方式选出一种作为循环泵最佳运行方式,以达到经济效益最佳。同时还能监测重要指标参数,判断运行过程是否异常,在异常时发出报警信号,进一步结合参数诊断出故障原因。

技术研发人员:李国庆,刘利,秦攀,刘岩,陈啸,张佳佳,崔传涛,曾胜龙,黄伟,赵地平
受保护的技术使用者:中电华创电力技术研究有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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