循环水全负荷经济背压自动调节
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完成单位:河北涿州京源热电有限责任公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
成果主要完成人
王 斌、何奇善、曹 欢、刘绍杰、王超明、何晓迪、王 彦
项目概况
汽轮机冷端系统和相关影响因素的关系十分复杂性,并存在不确定性,造成循环冷却水系统优化运行研究难度很大。需要结合机组运行方式和机组工况,开展许多次机组最佳真空热力试验,得出机组全工况下循环水泵优化运行方式。试验数量大,影响因素的复杂程度高,还需进行循环水泵工-变频之间互为备用方案和防止发生水锤等方面的探索。机组在冬季供热期间,还需要综合考虑空冷防冻、供热安全和循环水余热利用经济稳定运行。
通过研究开发,项目实现了机组运行全工况最佳背压连续控制。通过试验研究,制定了全工况最佳真空的控制策略,实现全工况最佳背压的控制。消除了以往因循环水流量不能实现连续调节,造成流量控制离散,无法实时控制机组在最佳背压下运行的难题。实现了机组最佳背压实时控制,降低机组循环水泵耗电率到0.44%,达到国内领先水平。
在广泛收集运行数据和设备技术性能的基础上,通过提炼,将机组最佳经济背压循环水泵优化控制策略,通过火力发电机组DCS控制单元控制循环水泵的频率,实现对凝汽器循环水流量进行连续调节,使机组维持在最佳经济背压下运行。本技术自主解决了DCS中最佳背压计算、多台主机循环水泵运行方式和流量精细控制等问题,特别是将复杂的控制策略进行分解,编制成 DCS控制策略,实现机组最佳经济背压闭环控制,为国内首创。
项目通过对主机循环水泵变频改造和在机组DCS系统搭建控制逻辑,实现机组经济背压的自动控制;变频改造技术经验成熟,安全风险极小。经济背压自动控制逻辑,在设立调节下限、速率后风险可控,且保留原主机循环水泵保护和联锁逻辑,保留手动调节手段,因此系统不会对机组安全产生影响。该项目在涿州热电已经完成实施,积累了大量的运行数据及经验,并取得良好经济效益。项目成果目前已被京宁热电、盛乐热电、宁东发电、双欣发电、秦皇岛热电采用。
通过主机循环水泵运行方式优化和精细化控制,降低热力发电厂主机循环水泵耗电量,每年减少厂用电消耗278万度,节约83万元。预计2~3年回收改造成本,达到立项时预定目标。折算年减少燃煤1270吨,减少NOx排放1.8吨、烟尘0.5吨,SOx 1.4吨,具有较好的社会效益。
本项目探索了机组运行全工况最佳背压连续控制模式,形成的通过控制循环水泵的频率,实现对凝汽器循环水流量进行连续调节的最佳背压实时控制思路,有利于企业的可持续发展,成果实施后具有良好的经济效益和社会效益,对整个发电供热行业的经济安全生产具有示范和推进作用,在火力发电厂都在探索节能减排、清洁生产的当今,将会有很好的推广应用前景。