复杂循环水系统经济运行方案的优化设计及软件开发

火电厂施工经验文献

2008年第8期节　　　能

　　　　　　　　　　　ENERGYCONSERVATION　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(总第313期)—15—

复杂循环水系统经济运行方案的优化设计及软件开发

卢绪祥,乔建,靳攀科,李录平

(长沙理工大学能源与动力工程学院,湖南长沙410076)

摘要:以金竹山电厂复杂循环水系统为例,建立循环水系统的简化物理模型以及各主要设备的数学模型,对该厂复杂循环水系统经济运行方案进行最优化设计。在MicrosoftVisualBasic610环境下,开发出循环水系统经济运行指导系统,根据机组运行方式及季节的变化合理安排江边泵房和Ⅱ泵房循环水泵的运行,实现循环水泵的经济调度。

关键词:火电厂;循环水系统;优化设计;软件开发

中图分类号:TM62114　文献标识码:A　文章编号:1004-7948(2008)08-0015-03

引言

热力发电厂的循环水系统是一个庞大的动力系统,其供水量很大,一般是汽轮机排汽量的50～120倍,其消耗的电能约占总发电量的1%～11%

用了一些优化方,一益[1-3]。

最优化理论及计算方法的发展以及计算机的广泛应用为实现循环水系统的最优化提供了良好的基础[3]。本文根据金竹山电厂循环水系统的复杂性,通过建立循环水系统模型,利用计算机和最优化理论,对该厂复杂循环水系统的运行方案进行最优化设计,并开发了循环水系统的运行指导系统,根据机组运行方式及季节的变化合理安排江边泵房和Ⅱ泵房循环水泵的运行,以提高机组汽轮机真空,减少厂用电和降低煤耗。

1金竹山电厂循环水系统物理及数学模型

循环水系统经济运行优化分析中包含循环水、凝汽器和汽轮机三组模型。模型除正确反映实际系统的运行特性外,还要考虑获得模型的难易程度以及对优化算法的影响等因素。适当的模型应易于获得,满足算法简单、结果可靠等多方面的要求。111循环水系统简化物理模型

金竹山电厂循环水系统是双母管制系统。江边泵房和Ⅱ泵房通过耦合管路相互耦合,凝汽器侧的5#和6#凝汽器可接受来自江边泵房和Ⅱ

泵房的循环水,但这两处的循环水不能混合,而且凝汽器侧的1#～4#凝汽器不能接受来自Ⅱ泵房的循环水。系统简化模型如图1所示。112循环水系统数学模型11211汽轮机特性模型

当新蒸汽参数和流量不变时,由于汽轮机末级

为湿蒸汽,可取多变指数n=11。由能量守恒和ΔPi与背压

[4]

:

885

1.13FP1.k

Pi(

G885

FP0.k

-μcosβ2)

-

η885

P0.k

χmχ△Pk

(1)

式(1)中各符号说明见文献[4]。

图1　金竹山电厂循环水系统简图

　　汽轮机微增出力ΔPT与机组背压Pk的关系为

ΔPT=f(PT,Pk)。金竹山电厂6台机组的微增出力与机组背压关系[6]如下:

(1)对于1#～2#机组:负荷相对于排汽压力的变化率=-500×103kW/MPa;

9Pex

(2)对于3#～6#机组:负荷相对于排汽压力的变化率=-776.2×103kW/MPa;

9Pex

(3)对于4#机组:负荷相对于排汽压力的变化率=-859.1×103kW/MPa。9Pex

11212凝汽器特性及模型

凝汽器特性可表述为在一定的设备组成和连接方式下,凝汽器的压力与循环水温、循环水量和排汽

第1页下一页