考虑清洁系数的循环泵变频优化运行分析

确定循环水泵的最优运行方式的重点在于计算循环水泵在不同运行方式时凝汽器压力的估计值。现有文献在利用凝汽器变工况计算凝汽器压力估计值时,认为凝汽器的清洁系数保持不变,从而不能精确地计算凝汽器的总体传热系数。针对以上的问题,该文基于传热学理论提出了通过实时监测的清洁系数来确定凝汽器的总体传热系数的方法,并将该方法应用到某330MW机组的变频循环水系统中,运用枚举法搜索不同负荷、不同循环水温度下循环水泵的最佳运行方式,对火电厂循环水系统的运行具有一定的指导意义。     

基于实时稳态模型的汽轮机冷端系统闭环优化控制

汽轮机冷端系统是火电机组的重要辅助系统,其运行状态的好坏直接关系到机组的安全、经济运行。分析汽轮机冷端系统的换热机理,通过对汽轮机末级变工况计算模型、凝汽器换热变工况计算模型以及变频循环水泵变工况特性分析,建立汽轮机冷端系统最佳真空稳态计算模型。分析了机组在不同边界条件下的最佳运行真空,进而利用稳态计算模型构建最佳真空闭环优化实时控制系统,实现对机组循环冷却水流量的连续调节,提高了机组的运行经济性。     

变频技术在凝结水泵上的运用

大部分火电厂通过调节阀门或出口挡板实现截流调节,其不足之处是电力资源损耗较高,有必要进行变频调节改造。为此,以A火电厂为例,首先基于其机组凝结水泵变频改造需求进行了高压变频器选型;其次设计了高压变频器控制方案,并且分析了高压变频器控制系统投运流程,以期为变频技术在凝结水泵上的运用提高参考,从而节约凝结水泵运行电力资源,实现节能减排的凝结水泵变频改造改造目标。     

660MW超超临界机组循环水系统节能优化分析

冷端系统是火电厂发电机组重要的辅助系统,它的工作状态和运行特性对整个电站机组的稳定性、安全性和经济性都有较大的影响。对某660 MW超超临界机组两台循环水泵电机进行改造,增加了循环水泵运行方式(单机运行时一小、一大、一大一小;双机运行时二小、一大一小、二大、二大一小);建立了机组冷端性能分析计算模型,结合实际运行状况,给出了不同负荷、不同温升等工况下循环水泵组合优化运行方式;针对机组频繁启停状况,通过合理利用运行机组循环水,达到降低开停机过程循环水泵耗电量的目的。研究为同类机组冷端系统运行方式提供借鉴。     

630 MW燃煤机组循环水系统运行优化研究

以某630 MW燃煤机组的开式循环水系统为研究对象,分别建立循环水泵优化调度模型和机组背压预测模型。为提高模型计算准确性,基于自主开发的热力仿真设计平台中的湿汽透平模块,建立完整的机组仿真模型,计算低压缸排汽流量和排汽焓值。将三个模型耦合,实现机组循环水泵的优化调度。分析了不同电负荷及循环水入口温度下的最佳循环水泵的运行方式,并通过历史运行数据验证了优化模型的准确性,结果表明所建的循环水泵优化调度模型能有效提高机组的运行经济性,降低机组能耗。研究了全负荷段下不同循环水温的循环水泵最优运行方式,以指导机组深度调峰时的循环水泵调度。开发了循环水泵实时优化调度系统,基于现场实时数据给出当前工况下最佳的循环水泵运行方式,为现场运行人员循环水泵调度提供指导建议。     

供热节能中循环水泵的工况调节及其运行中的应用

在供热设计及运行中,根据室外温度对循环水泵进行工况调节从而满足实际热负荷的需求是一个比较重要的问题。通过比较2种循环水泵工况调节方式,介绍水泵变频控制的节能情况和效用分析。     

火电机组变频循环水泵特性建模及优化分析

火电机组节能有利于提高企业的经济性，同时也是实现“双碳”目标的重要途径。变频循环水泵可实现循环水量的连续调节，对火电机组冷端系统节能优化具有重要意义。变频泵并联运行时，多个工作点可以提供相同的流量。因此，找到该流量下泵组的最佳工作点可实现泵组耗功最小化。本文在对变频循环水泵建模的基础上，建立以泵组耗功为目标函数的优化模型，并提出一种渐缩搜索策略进行寻优。该方法克服了随机优化算法对初值敏感、易陷入局部最优解的缺陷。对某600 MW机组实例计算表明本文方法可以找到泵组最优工作点，且寻优结果比随机优化算法更为可靠。确定单双泵的临界工作点，并给出基于流量的分段耗功特性模型，为火电机组冷端优化提供有力支撑。     

1 000 MW超超临界机组凝结水泵变频优化试验及应用

为了进一步降低凝结水泵运行的厂用电率占比,解决超超临界机组参与电网深度调峰工况下凝结水泵变频控制节能效果受限的问题,通过在1 000 MW超超临界机组上开展现场试验并获取特性数据,针对当前运行现状提出一种适合深度调峰且机组热力系统安全的凝结水泵变频控制策略,并加以实施和变工况验证。优化运行结果表明：该控制策略在保证机组安全稳定运行的前提下,能有效降低凝结水泵的功耗,凝结水泵耗电率由0.218%下降至0.152%;在低负荷阶段节能效果更为显著,在500 MW工况下,凝结水泵功耗由1 057 kW下降至633 kW,下降了40.1%;在400 MW工况下,凝结水泵功耗由1 035 kW下降至512 kW,下降了50.5%。     

660 MW超超临界开式循环火电机组冷端综合优化

在“双碳”背景下,提高低负荷工况下汽轮机冷端运行的经济性愈发重要。本文以陈家港电厂660 MW机组的冷端系统为研究对象,建立了循环水泵变工况计算模型,实现循泵泵组-凝汽器-汽轮机组的耦合计算。以实际循环水参数和运行负荷为变量,通过建模分析,开展了循环水泵泵组工频与变频运行对比、机组冷端综合优化等研究。结果表明,潮汐对循泵功率的影响不大,但对循环水流量的影响较大,同一天的最大差异接近5 000 t/h;循泵变频的最大节能率超过45%。当环境温度约低于22℃时,可以通过调整循环水流量降低煤耗率;环境温度越低,煤耗率收益越大,平均煤耗率可降低2.8 g/kWh以上。     

300MW机组单元制循环水系统优化运行

通过对某300MW火力发电机组循环冷却水系统进行分析研究,运用枚举法逐步搜索出不同负荷下所对应的循环水量。对所得到的循环水量进行循环比较确定出机组在不同负荷、不同循环水温下最经济的循环水泵运行方式,编制出循环水最佳运行工况表和循环水泵经济调度图,对火电厂循环水系统的运行具有指导意义。     

1000 MW超超临界机组冷端优化研究

针对某1 000 MW超超临界燃煤机组在实际运行存在的能耗较高的现状,用自主开发的电厂热力系统模块化集成优化软件对机组热力系统进行模拟,分析了循环水泵运行方式的经济性以及机组冷端优化方案的节能效果,分析结果表明:对于机组在循环水温越高的工况,定频冷端优化煤耗与变频冷端优化煤耗一致,定频调节和变频调节并无差异。而在循环水温较低的工况,变频冷端优化煤耗比定频冷端优化煤耗更低。循环水泵变频经济性优势主要集中在较高的运行负荷以及较低的循环水温的工况范围。冷端优化主要通过影响汽轮机的出力和耗能设备如循环水泵等耗功进而影响机组经济性,随着机组运行工况负荷越低,冷端优化收益越显著。研究结果对同类型机组的节能改造具有一定借鉴和指导意义。     

集中空调系统水泵变频调速运行模式节能设计

为降低能源资源损耗,设计节能的水泵变频调速运行模式优化集中空调系统,但传统节能设计影响了水泵变频调速运行模式的智能化效果,导致空调系统的电耗值过大,因此研究全新的集中空调系统水泵变频调速运行模式节能设计方法.提高循环系统中冷却液的工作压力,确保发动机相关部件的冷却液循环状态,将发动机的运行温度控制在合理范围内.通过分析...     

关于并联变频水泵的优化运行策略分析

分析了同型号变频冷冻水泵并联运行时的特性模型,定义了同型号变频冷冻水泵并联运行时的高效流量区间。在干管定压差控制下,以冷冻水泵高效运行为约束条件,给出了寻找并联变频水泵最优转速比和最优台数的优化控制策略。最后,结合实例分析了该冷冻水系统优化控制策略的节能效果。     

基于实际管网特性的并联水泵节能运行研究

文中分析了影响实际管网特性的两个主要因素,管网最小阻力的存在导致实际水泵变频运行曲线与额定工况不相似,水泵运行台数的增减会导致管网阻抗系数改变,两者都会导致并联水泵运行调节时能耗大于理论上的相似估算值。为进行并联变频泵组节能运行优化,建立了数学模型,编写了python程序,可计算不同目标流量下水泵运行的最佳方案。结合实际案例,给出了水泵变频运行下限的计算方法,仿真模拟验证了该优化方法可以计算得到不同情况下运行方案之间的能耗差异,并分析了管网最小阻力和台数不同时的运行能耗量化结果,其中水泵运行台数增减导致管网阻抗系数的改变对能耗的影响更大。该研究基于水泵运行时面临的实际问题提出的解决方案,为挖掘水泵节能潜力、提升能耗预测精度提供参考。     

电站汽轮机循环水泵高低速改造可行性分析

对电站汽轮机循环水泵进行高低速改造,是提高机组运行经济性的一项重要措施。通过循环水泵流量-扬程特性和循环水系统阻力特性的匹配性分析,可以分析计算循环水泵在不同运行方式下的运行工作点,为循环水泵高低速改造可行性提供直接依据。以某300MW机组循环水泵高低速改造可行性分析为例,介绍了分析过程和分析结论,形成了循环水泵高低速改造可行性分析方法,对循环水泵高低速改造工作具有重要指导意义。     

48 V微混发动机电动智能冷却系统

在电动附件上应用48 V技术,降低功耗和发动机油耗。比较电动水泵与传统机械水泵能量流的区别,测试电动水泵和机械水泵在不同转速下的功耗,分析新欧洲驾驶循环(new European driving cycle, NEDC)下机械水泵和电动水泵的功耗差异;测试电动风扇在NEDC循环下的功耗;测试评估提高冷却液温度、降低水泵和风扇转速对发动机油耗的影响。结果表明,电动智能冷却系统可以精准稳定地控制发动机冷却液温度,水泵电动化使NEDC循环的水泵功耗降低38%,水温由80℃提高到100℃,NEDC循环电动风扇的功耗降低60%,水泵和风扇功耗降低,水温提升引起的散热量减小,NEDC循环油耗降低3.34%。     

汽轮机最有利真空循环水泵变频驱动控制系统

在火电厂中循环水流量大多采用节流调节方式,控制效果差,不能保证凝汽器工作在最有利真空值,而且循环水泵电耗严重。研制了一种循环水泵变频调速控制系统,利用PM(可编程控制器)设计合理的控制逻辑,实现平稳启停和切换,保证最有利真空值的实现,使汽轮机经济运行。同时分析了汽轮机的经济运行方式,给出了最有利真空值的计算原则;详细介绍了系统的控制原理、硬件结构及PM程序的设计,并给出了应用效果。     

火电厂循环水系统的分析与优化

针对火电厂中循环水泵不同运行模式间的临界转换条件较难确定的问题,在分析汽轮机、凝汽器和循环水泵特性的基础上,以某300MW的汽轮机发电厂为例,详细阐述了汽轮机通用曲线的全工况拟合方法,并建立通用曲线的数学模型。提出了在负荷一定的条件下,循环水泵不同运行模式时的功率增量与循环水进口温度关系的模型,从而获得了等功率增量曲线,对提高电厂的经济效益具有一定的指导意义。     

1000MW机组循环水系统节能应用介绍

某电厂1000MW机组通过在循环水系统采取运行方式优化、循环冷却水泵电机变频改造及冷却塔动态节能运行系统应用等有效措施,使得循环冷却水泵电耗显著下降,节能效果显著,为同类型电厂挖掘循环水系统节能潜力,实施节能改造提供参考。     

核电常规岛主厂房布置对火电厂的启发

为了降低火电厂循环水泵的轴功率(即扬程),通过对某核电厂常规岛主厂房半地下布置模式进行技术和经济分析,半地下布置模式对降低循环水泵功率效果显著,收益回报率高。这启发我们:对于火电厂,可以通过降低主厂房布置或降低凝汽器安装高度达到降低循环水泵的扬程,希望核电厂的经验能对常规火电厂主厂房布置有借鉴意义。