汽轮机凝汽器运行过程中循环水系统的优化问题探析

科技.探索.争鸣科技视界机械与电子汽轮机凝汽器运行过程中循环水系统的优化问题探析田建军(宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司,宁夏青铜峡751607)摘要]火电厂的循环水系统是一个庞大的动力系统,其供水量一般是汽轮机排汽量的50 -70倍,同时它消耗的电能约占总发电量的1%-1.5%,因此研究与改善循环水系统的运行方式,对于节约厂用电.提高电厂运行经济性具有重要意义。长期以来,循环水系统的优化运行一直是电厂运行人员十分关注的问题,由于种种原因,目前电厂循环水系统还处于粗调或不调状况,未能实现经济运行。[关键词]循环水系统;经济效益;节能减排;运行费用;运行优化;循环水量0引言却塔作为- -个整体进行考虑,充分考虑循环水量的变化对凝汽器入口循环水系统可分为开式循环水系统和闭式循环水系统,又可分为水温、冷却水温升端差的影响。母管制循环水系统和单元制循环水系统。对于靠近江河湖海的电厂，2 新的闭式循环水系统优化一般采用开式循环水系统,即不设冷却塔;对于用水紧张的地区, -般对于闭式循环水系统,当进人凝汽器中的循环水量在- -定范围内采用闭式循环水系统,循环水经冷却塔冷却后循环使用。母管制循环减少时,凝汽器入口水温会降低,循环水的温升会升高,而端差可能升水系统是几台循环水泵并列运行,通过一-根供水母管集中向各台机组高也可能降低。那么凝汽器的压力将发生改变,而凝汽器的压力如何凝汽器供水;对于单元制循环水系统，各台机组循环水量的调节互不变化、变化多少,是循环水系统优化运行的关键。影响,可以单独进行调节。随着单机容量的增大,供水系统的进排水管.1 化后循环水温升的确定循环水温升主要受汽轮机广义排汽量和的断面尺寸也相应增大,采用母管制供水系统已不完全适应,所以单循环水量的影响，循环水量变化后循环水温升的预测值:机容量为200MW及以上的电站宜采用单元制供水系统。本文所讨论Ok =(525-560)D,/D.的循环水系统的优化模型仅限于单元制循环水系统。这种系统中,每台机组宜装设2x50%容量的循环水系,对于单元制的循环水系统,循2.2 循环水量变化后凝汽器人口水温的确定环水量的调节大多采用台数调节,即采用调整并联运行的水泵的台数根据冷却塔变工况计算模型中可得到凝汽器入口水温的预测值:来适应系统对水量需求的变化, -- 般不采用阀门调节,因为阀门调节Arp =(525- -560)D./D.,2.3 循环水量变化后,凝汽器入口温度的测定有节流因素,降低了系统运行的经济性。将循环水量变化后的值带人冷却塔变工况计算模型中,就可得到1传统循环水系统的优化凝汽器人口水温的预测值。1.1能耗量观点2.4 循环水量变化后，凝汽器端差的确定由凝汽器的变工况特性曲线可知,在其他热力参数不变的条件凝汽器端差的计算公式为:下,循环水流量增加,凝汽器压力下降.汽轮机功率增加，热耗减少;但另一方面,增加循环水流量,循环泵耗功增加,「用电增加。这就存在凝汽器端差主要是冷却水温升、传热面积、传热系数、冷却水量的循环水的优化调度问题。即只有当由于背压降低所增加的汽轮机电功函数。 其中冷却水温升At主要受广义排汽量和冷却水量的影响，忽略率AN,与循环水泵多消耗的功率ON,间差AN值最大时的循环水量凝汽器铜管结垢 和热井水位高淹没铜管的情况,可以认为传热面积是才是最佳循环水量。1.2 运行费用的观点由上式可知,循环水量不仅对凝汽器端差有直接影响,而且还通有研究表明能耗量的观点虽然已经被电厂广泛应用,但这种方法过影响循环水温升 、传热系数间接影响端差。有时并不能反映运行费用的全部。例如，该方法只考虑到循环水泵所2.5 循环水量变化后 ,凝汽器压力的确定消耗的电功率,而未考虑到循环水消耗量本身所引起的费用。实际上,循环水量变化后,凝汽器饱和温度的预测值为:随着对环境及水资源保护意识的增强，循环水本身的价格已不容忽he =Lwr +S1r, +8i,视。以东北某热电厂为例,该厂采用开式循环水系统循环水取自松花蒸汽压力的预测值为:江水资源管理部广]收取该厂的水费为每吨2分钱，而排放人松花江P.. =9.81x([(... .+100)57.66]的每吨水，环保部门又收取热污染费1分钱,这样该厂每消耗1吨循2.6 循环水量变化后,气轮机微增出力AN,的计算环水就要消耗3分钱的费用。单对于一台200MW汽轮机,每年为此有研究表明,机组在不同负荷下,微增出力与背压的关系为:AN,消耗515万元左右。如此大的费用在能耗量观点中却未能给予充分=f(N,Pr),其中N为机组负荷,KW的重视2.7 循环水量变化后,循环水泵耗功增量AN,的计算1.3传统的循环水 系统优化模型的不足前面介绍的两种 循环水系统优化模型,仅仅只是针对凝汽器建立由于单元制循环水系统大多采用台数调节,这样就可根据循环水的模型,仅仅考虑了循环水量变化对循环水温升和端差的影响,而没系统的试验，，得出增加或减少-台泵循环水泵耗功的变化量 AN,。有考虑循环水量变化对凝汽器入口水温的影响。对于闭式循环水系2.8最佳循环水 运行方式的确定统,由于在某- -范围内减少循环水量,冷却塔的冷却能力保持不变,所对于带有单元制循环水系统的机组,首先分别计算出由开一台泵以出塔水温(即循环水入口水温)就可以降低。这是因为在循环水量减变为开两台泵或由开两台泵变为开-一台泵时的代价和收益,如果代价少的条件下,为了保持原热负荷,只有增加水的温差。但如果进-步减大于收益,则维持循环水量不变,如果收益大于代价,则改变循环水少循环水量.出塔水温就不会继续下降,因为淋水填料内水量过少,引量,当机组由开-台泵变为开两台泵时,所付出的代价是泵的耗功增起部分淋水填料内缺水,造成空气短路,使进塔空气量相对增加,空气加,所得到的收益是机组的内功率增加。所以只要ON>ON,就应该改未饱和就排出塔外。冷却塔效率下降,保持不了原来热平衡,使热水的变循环水量;当机组由开两台泵变为开- - 台泵时,所付出的代价是汽散热量降低。因此在进行闭式循环水系统的优化时,要把凝汽器和冷轮机内功率的减少,所得到的收益是泵耗功的减少,所以只要ON>ON,(此时AN>0, AN,<0),就应该改变循环水量。(下转第91页)中国煤化工MHC NMH G.作者简介:田建军(1984-),男,汉族,宁夏中卫人,2007年毕业于中南大学热能与动力工程专业,获工巧,功址工镇所,九工女川丁八电厂集控运行。0 |科技视界Science & Technology VisionScience & Technology Vision高校科技科技视界科技.探索争鸣为此,大众传播媒介要增强责任意识,利用自身的传播优势,制的学习体会 ,从而在理论和实践上提高自身的媒介素养水平。作、推出内涵丰富,情趣高雅的媒介作品,向广大学生普及弘扬中华高校学生是新媒体应用的主要群体,实现大学生媒介知识、能力优秀文化,通过对媒介现象或媒介作品的分析,帮助大学生提高对媒和素养的协调发展 ,是培养信息时代合格人才的重要举措。高校必须介信息的分析、理解、质疑和参与运用能力。媒介机构还可以深入高加强 和完善大学生媒介素养教育体系，提高媒介素养教育水平,不断校,举办讲座,发放知识宣传册,定期向大学生开放适当接受大学生提升大学生的媒 介素养,促进大学生的健康成长。( S制作的媒介作品,让他们在参与中了解、体验媒介信息的制作过程,提高信息鉴别能力。同时,注意把握好社会与媒介的关系,自觉加强对媒[参考文献]介信息的监管力度,构建良好的媒介生态环境.不断提升媒介的公信[1]柳萍.柳云 飞.邹军.大学生媒介素养教育解析].武汉理工大学学报:信息与力和影响力。管理T.程版,2006( 1).2.3引导和培养大学生自我教育的意识和能力[2]杨琳,刘建荣关于大学生媒介素养教育的几点思考[J]科技广场, 2010(2)大学生的主体参与意识是成功实施媒介素养教育的保证,因此,[3]夏洪文,柏忠贤,刘芳华.大学生媒介素养现状问题与发展策略[].当代教育大学生要加强自我修养和自我教育，把外在的影响内化为自身的品论坛:管理研究:201016)生媒介素养的培育和提]新闻知识2011(4).[4]郑丽.新媒体时代大学质,把科学地接触和运用媒介变为自觉的行动。[5]李军林.大学生媒介素养教育模式的借鉴与建构[].传媒观察,2012(1).大学生媒介素养自我教育可以通过媒介知识的自我学习媒介能[6]王莲华新媒体时代大学生媒介素养问题思考上海师范大学学报:哲学社力的自我培养和媒介品质的自我修养等方面来完成。大学生要正确利会科学版, 2012(3).用网络广播、报纸和电视等媒介资源,根据自身的爱好和需要来设计[7]朱琳 新媒介生态视域下大学生媒介素养教育).中国轻工教育,2012(5).教育内容和教育步骤,制定学习计划,系统、合理地规划媒介的接触时[8]高辛 凡浅论我国高校媒介素养的教育问题[.经济研究导刊,2012(8).间接触内容、接触频率及对各种媒介的使用比例等,选择性地吸收文化给养。可以积极参加丰富多彩、健康有益的校级活动和富有专业特[责任编辑;周娜]色的院系级活动,在实践中丰富媒介素养教育的内容,获得更为深切(上接第57页)度,并调整曝光时间和焦距,以获得最佳的成像质量此, 在保证拍摄范围的条件下,应尽可能将拍摄距离调远。增加环境亮度可提高成像亮度， 减小光圈可进一步提高成像亮4结度,通过调整曝光时间和焦距,可依获得最佳的成像质量,即:适宜的亮度,清晰的图像。同时,小光圈可获得较大的景深,对于运动分析来数字式高速摄影机因其在运动分析上的显著优势而得到广泛应说,大景深有利于对复杂目标上的各点取得较好的清晰度。值得注意用,但由 于其测量方法的特殊性.使得其在许多方面会产生测量误差,的是:目标点的亮度并不是越高越好适宜的目标点是其边缘清晰,内因此,根 据测量误差产生的原因对测最过程中进行控制，可依有效减部灰度均匀,周围无明显噪点,整体不出现曝光过度。小测量误差。E3.3保持摄影 光轴与目标运动平面垂直摄影光轴与目标运动平面部垂直,将导致目标在运动平面内的相同距离在成像平面内的投影距离不一致,从而产生测量误差,且此误[1]薛以平, 曾勇现代摄影教程[M:中国建筑T业出版社,008,9.差大小和方向随目标所处的位置不同而不同。因此,不可为了调节拍[2]杨再华 摄影测量的动态测量应用小电子机械工程, 2008.2.摄范围的需要而使摄影光轴倾斜。[3]吴勇,郝矿荣,丁永生.基于遗传算法的机器人动态视觉检测系统[].电子测3.4 尽可能远的拍摄距离量技术. 209.4.如前所述,拍摄距离过近.其球面效应越明显测量误差越大,因[责任编辑:周娜]■(上接第60页)3结束语3.1在该模 型中,没有考虑循环水补水对凝汽器人口水温的影响，在[1]张勇,张延广,曹祖庆凝汽器管束布置的传热效果评价方法(I].汽轮机技术,补水量很大的情况下,应该把凝汽器、冷却塔、循环水补水系统作为一[2]金国华凝汽器清洁特性诊断J.汽轮机技术,1987.(2)64- 66.6个整体进行考虑,从整体上进行循环水量及其补水量的优化分析。[3]张建,曹相庆.汽轮机凝汽器清洁系数的监测方法及对热经济性的影响).汽3.2为了 简化该模型,本文循环水量取的是设计值，实际上应该根据轮机技 术.199/5);43.47.循环水系统的管路阻力特性和泵的性能曲线，确定循环水泵的工作点[4]李 勇,曹祖庆凝汽器清洁系数的概念及测试方却].汽轮机技195.<2)34-进而确定循环水量。3.3 为了简化该模型,汽轮机微增出力是根据试验曲线得到的,下一[5]李勇,孙海波背压变化对200MW汽轮机综合运行性能影响的计算分析[]步需要做的工作是进行回热系统的详细热力计算,研究背压变化与汽汽轮机技术, 199.4151);272 -274.轮机微增出力的关系。[6]李勇,曹祖庆凝汽器清洁率的概念及测试方法[).汽轮机技术,1995,37(2):3.4使该模型向通 用化方向发展、该模型不仅适用于单元制循环水[7]李勇,曹祖庆.凝汽器水侧管壁清洁程度的诊断方法{J]中国电力,1995.(3);27-30.系统,且还适用于母管制循环水系统,不仅适用于开式循环水系统,而3-35.且还适用于闭式循环水系统,不仅适用于凝汽式电厂,而且也适用于热电厂.E[责任编辑:王静]一(上接第58页)重要。[1]梅英亭.自动喷水灭火系统运行质量判定标准研究[J].低温建筑技术.2011由于上述两项技术的应用,使整套系统结构简单控制部件只有一个,能很容易地实现机组全自动化控制,并能迅速恢复机械凋速。S入[2]陈继斌，冯巧玲.喷中国煤化工低压电器.2009(16).YHC N M H G任编辑:曹明明]Science & Technology Vision 科技视界| 91.