火电机组冷端设备优化管理系统
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完成单位:上海明华电力技术工程有限公司
登记编号:ZSXCX-03-2-72
登记年份:2018
发布时间:2018-04-16
成果主要完成人
项目概况
长期以来,火力发电厂冷端设备优化运行一直是专家学者和电厂运行人员十分关注的问题。在冷端设备的性能监测、故障诊断、运行方式优化等领域,国内相关的研究单位提出了不少思路,也相应开发了不少产品,但真正应用于电厂实际生产过程并产生良好效果的产品并不多,究其主要原因,主要有以下几个方面的不足:
1) 由于凝汽器空气泄漏量是一个无法直接测量的指标,因此大部分的研究成果对冷端设备进行性能诊断和运行方式寻优的过程中均未充分考虑凝汽器中空气泄露量的大小对冷端设备性能的影响。漏空气量的大小一方面会影响凝汽器内部的传热性能,影响真空;另一方面也会对变工况下的冷端其他设备的寻优结果产生直接影响,导致优化结果与实际运行情况产生偏离(甚至完全结论相反)。
2) 以往大部分研究成果中循泵运行方式优化是假设凝汽器汽侧清洁系数不变条件下进行的寻优结果,而实际情况是汽侧清洁系数会随着漏空气量变化而变化、也会随着真空泵、循泵运行方式、冷却塔性能、负荷变化而变化,因而循泵方式寻优也是一个多因素影响的计算过程,需要进行综合考虑。
3) 机组运行人员对真空泵运行方式优化方面认识不足的情况,而涉及真空泵运行指导方面的研究成果也相对较少。此真空严密性外由于凝汽器与负荷、运行方式很多因素有关,电厂一般每月固定一次真空严密性试验其实并无法准确评价凝汽器真空的真实情况。
4) 电厂目前采用凝汽器端差、冷却塔逼近度等传统指标来评价冷端设备均不能直观地反映冷端设备真实性能。端差不仅与凝汽器脏污程度、空气泄漏量、真空泵抽吸能力有关,而且与凝汽器热负荷、循泵运行方式等参数有关。而冷却塔逼近度不仅与冷却塔的性能有关,也和循泵运行方式、大气温度、大气湿度、环境风速等参数有关。
正是在这样的背景下,针对目前研究中所存在的缺乏有效的、定量的监测、分析手段以及传统的技术实用性较差,甚至存在很多误区的情况,明华电力采用先进的测量技术、数值模拟技术结合理论建模技术,实现了冷端设备(凝汽器、冷却塔、真空泵、循泵)的性能诊断、真空异常定量分析、冷端设备故障诊断、循泵及真空泵运行方式优化指导等功能。该系统从整体性能优化的角度出发, 以机组运行经济性最佳为目标函数,确定最佳真空、循泵运行方式、真空泵运行方式和循环水量,进一步提高冷端系统的运行经济性,从而提高机组整体运行的经济性。