汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化研究梁智王文波內(nèi)蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責(zé)任公司自備電廠029200摘要:本文分析了影響汽輪機(jī)凝汽器真空的因素，指出了改進(jìn)的方法，使凝汽器產(chǎn)生最佳真空，各種因素都去考慮，從而得到一種優(yōu)化汽輪機(jī)水系統(tǒng)最好的方法，優(yōu)化更加精準(zhǔn)。本文總結(jié)了一些適合汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化方式，發(fā)表了一些自己的看法。關(guān)鍵字:汽輪機(jī)離 散優(yōu)化方式可調(diào)節(jié)葉片循環(huán)水泵優(yōu)化研究中圖分類號: TK26文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號:引目前，我國堅持走可持續(xù)發(fā)展道路,國家電力行業(yè)注重的更多的是電廠的節(jié)能減排問題，汽輪機(jī)的輔助設(shè)備有很多，但是汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)有著不可忽視的作用，在電廠的安全運(yùn)行方面很重要，汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)的耗電量是電廠總發(fā)電量的1. 5%左右，因此，優(yōu)化水系統(tǒng)運(yùn)行方式，可以促進(jìn)電廠節(jié)約用電，使經(jīng)濟(jì)比較好的增長。在我國，很多電廠機(jī)組在調(diào)節(jié)機(jī)組循環(huán)水量方面做的不太好，僅僅是靠改變電廠循環(huán)水泵的組合，使循環(huán)水系統(tǒng)正常運(yùn)行?？吹搅诉@種情況，我們想出了- -種離散優(yōu)化的方式，使水循環(huán)系統(tǒng)較以前有所優(yōu)化。本文利用離散優(yōu)化的方式，通過計算循泵的耗功、流量，以及凝汽器總傳熱的系數(shù),確定最經(jīng)濟(jì)安全可行的循泵泵組運(yùn)行方式。一、 離散優(yōu)化原理在循環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用我們確定了循環(huán)水進(jìn)出口氣溫，和汽輪機(jī)的排氣流量，在這種情況下，隨著汽輪機(jī)循環(huán)水流量的增大，凝汽器真空會逐漸在升高，同樣，汽輪機(jī)循環(huán)水泵的軸功率耗能增加，汽輪機(jī)的功率也增加，汽輪機(jī)除去循環(huán)水泵多耗功率以后的凈功率即增加的輸出功率最大時,此時的凝汽器能達(dá)到最佳真空，而循環(huán)水流量也是相對而言最好的。可以看出，汽輪機(jī)有--個相對特定值的最佳循環(huán)水流量,但目前國內(nèi)大部分發(fā)電廠采用的是確定速度不能調(diào)節(jié)水循環(huán)系統(tǒng)流量的循泵，，我們只能通過改變汽輪機(jī)循泵泵組的運(yùn)行方式使循環(huán)水流量實現(xiàn)階躍變化。因此，循環(huán)水系統(tǒng)的離散優(yōu)化原理就是在汽輪機(jī)產(chǎn)生的循環(huán)水量達(dá)到最佳時，通過計算和數(shù)據(jù)顯示，產(chǎn)生最佳的循環(huán)水流量，循環(huán)水溫以及機(jī)組產(chǎn)生的負(fù)荷，給出- -個坐標(biāo)平面，等效益點(diǎn)的意思就是相鄰的離散循環(huán)水流量產(chǎn)生的點(diǎn)，它和凈增功率相等，從而劃分出切換泵組流量的區(qū)間。二、離散優(yōu)化計算汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)各個設(shè)備運(yùn)作正常，設(shè)備之間數(shù)值構(gòu)成正常時，汽輪機(jī)的循環(huán)水流量和汽輪機(jī)循環(huán)水泵會產(chǎn)生關(guān)系:Pgr = f( Dw)其中，P是循環(huán)水泵所耗的功率，D是進(jìn)入汽輪機(jī)凝汽器的循環(huán)水流量汽輪機(jī)循泵泵組的運(yùn)行方式有單泵、雙泵并聯(lián)及三泵聯(lián)行。我們同樣對排氣溫度和排氣壓力之間的關(guān)系予以了測算。汽輪機(jī)排氣壓力對機(jī)組產(chǎn)生的影響，在汽輪機(jī)進(jìn)氣流量和進(jìn)氣指數(shù)不變的情況下，以及循泵不同的運(yùn)行方式的條件下，凝汽器通過的循環(huán)水流量不同時汽輪機(jī)的排氣壓力也會改變,從而影響到機(jī)組的出力，通過查閱文獻(xiàn)，我們得出了汽輪機(jī)排氣壓力中國煤化工YHCNMH G66-823456789101112排汽用力/kPa和功率變化的關(guān)系圖，循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行要滿足這兩個條件:1、系統(tǒng)內(nèi)外部條件都確定時，發(fā)電的煤消耗量不變，而做到供電的煤耗率的值最小。2:汽輪機(jī)的熱量消耗率不變，機(jī)組的循環(huán)水系統(tǒng)的耗電量和機(jī)組的發(fā)電量的差值盡量降到最小，也就是工廠的用電要控制在最小。我們通過計算得知，汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行三泵并聯(lián)比雙泵并聯(lián)發(fā)的電功率多，但是也會消耗更多的循泵功率，此時兩泵并聯(lián)在經(jīng)濟(jì)上更加有利，電廠也會在凈增功率方面有較大收益。同理，單泵運(yùn)行比雙泵運(yùn)行節(jié)省的功率更多，但是發(fā)電功率也會相應(yīng)的減少，所以此時雙泵并聯(lián)運(yùn)行將帶來更多的經(jīng)濟(jì)收益。三、優(yōu)化運(yùn)行整體分析1、汽輪機(jī)特性:在汽輪機(jī)蒸汽和流量指數(shù)一定 的條件下汽輪機(jī)的循環(huán)水系統(tǒng)來氣壓力和輸出功率間的關(guān)系; 2、 凝汽器特性:在汽輪機(jī)設(shè)備組成和連接方式條件一定的情況下，凝汽器產(chǎn)生的壓力與循環(huán)水的流量溫度和汽輪機(jī)排氣量間的關(guān)系: 3、循環(huán)水泵特性:離心泵可用二次函數(shù)表示滿足精度,軸流泵和混合泵用三次函數(shù)和四次函數(shù)表示。在多泵并聯(lián)時，多臺汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)功率相加得到。4:循環(huán)水系統(tǒng)阻力特征:由凝汽器的水力計算可以得到，也可通過計算曲線，;5、其他特性:流量平衡要使凝汽器各管道中水的流量與循環(huán)水泵的總流量相同;能量平衡是并聯(lián)的循環(huán)水泵產(chǎn)生克服循環(huán)系統(tǒng)水的總阻力;最小流量滿足其他用水;保證凝汽器頂端的液體不汽化;從而保證循環(huán)水泵的穩(wěn)定運(yùn)行。葉片固定，轉(zhuǎn)速--定的循環(huán)水泵，最佳的運(yùn)行條件和循環(huán)水泵的機(jī)組負(fù)荷及進(jìn)口水位等因素有很大的關(guān)系。情況不同時也會產(chǎn)生不同的運(yùn)行方式，機(jī)組負(fù)荷在300MW循環(huán)水溫確定是不高于24攝氏度時要采取一機(jī)兩泵的方式，機(jī)組循環(huán)水泵的溫度大于16攝氏度而小于24攝氏度時要采用一機(jī)一泵，兩機(jī)三泵也可。而機(jī)組水溫高于24攝氏度時，一泵采取一 機(jī)泵。機(jī)組--般采取的是一-機(jī)--泵。負(fù)荷基本都在150MW，而水溫高于27攝氏度的情況時則例外。.上述機(jī)組運(yùn)行方式，循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行不能進(jìn)行調(diào)整，因為機(jī)組循環(huán)水泵的葉片是固定的，為了使循環(huán)水泵運(yùn)行效率更高，流量更合理，葉片角度應(yīng)該在一定范圍內(nèi)隨著外界環(huán)境的調(diào)整而變化，根據(jù)數(shù)據(jù)和調(diào)查顯示，機(jī)組循環(huán)水泵采用可調(diào)葉片效果可能會更好，這種系統(tǒng)多采用一機(jī)一泵的運(yùn)行方式,冬季采用一機(jī)- -泵的電廠比較多,而在夏季反之是- -機(jī)兩泵,春秋季節(jié)應(yīng)該使用配套的電動循環(huán)水泵，增加容量，凝汽器的葉片可調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行比較好，角度不同的葉片-起運(yùn)行也會產(chǎn)生不同的結(jié)果。結(jié)論綜上分析計算表明，循環(huán)水系統(tǒng)離散優(yōu)化效果比較明顯，效益比較明顯普遍話甲 于汽輪機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)。影響汽輪機(jī)凝汽器內(nèi)部真空變化的原因很多中國煤化工節(jié)凝YHCNMHG汽器循環(huán)水量，盡力做到優(yōu)化汽輪機(jī)整個系統(tǒng)。此外，汽輪機(jī)凝汽器的最佳真空也會因為機(jī)調(diào)整機(jī)組水泵循環(huán)水的運(yùn)行方式，真正使循環(huán)水系統(tǒng)有效優(yōu)化運(yùn)行,保證整個機(jī)組系統(tǒng)的安全運(yùn)行。采用固定葉片的凝汽器循環(huán)水泵，獲得的經(jīng)濟(jì)效益不能達(dá)到最大化，采用可調(diào)葉片的循環(huán)水泵則會不同，會增大效益，更加安全可行。參考文獻(xiàn)[1] 黃新元，趙麗，安越里，等.火電廠單元制循環(huán)水系統(tǒng)離散優(yōu)化模型及其應(yīng)用[J] .熱能動力工程，2004,19 (3): 302- -305.[2]朱玉娜等.凝汽器變工況核算及其傳熱系數(shù)的確定[J] . 電站系統(tǒng)工程.1998, 14 (6):202.103. 18. 549~ 12[3]郭丙然.最優(yōu)化技術(shù)在熱能動力工程中的應(yīng)用[M] .北京:水利電力出版社，1986.中國煤化工YHCNMH G