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广一水泵厂丨循环水泵机组工况的计算流程

品牌: 广一水泵厂
单价: 1000.00元/台
最小起订量: 1 台
供货总量: 100000000 台
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最后更新: 2017-04-27 11:50
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详细信息
 机组冷端优化控制在线指导系统以DCS采集数据为基础,广一水泵厂重点进行以下三项计算功能:

(1)当前稳定运行工况计算

对当前冷端系统设备(凝汽器、循环水泵、真空泵、管路阀门等)运行性能相关的数据进行统计、计算和分析,在显示界面上给出冷端系统的流程图、单个设备的性能以及实时计算的耗差。如其它运行小指标管理一样,冷端耗差计算结果也可用于对运行方式的合理性进行考评;

(2)模拟工况计算

仍以当前的运行工况、参数为基础,修改其中某几个可调参数后,进行模拟工况计算。计算结果可以指导运行人员确定广一离心泵的台数、叶角、循环水出水门等可调参量的调整方向。

(3)仿真工况计算

由人工设置仿真工况的各项输入参数,进行冷端系统各种运行工况的仿真计算,得出单个设备的性能指标及整个冷端系统的运行耗差变化情况,从而帮助运行管理人员选定最优控制方案。

函数的作用是确定凝汽器的热负荷。凝汽器热负荷与机组负荷密切相关,同时又受到凝汽器压力、供热流量和压力的影响。

凝汽器热负荷得到后,根据测点值循环水温升,进而得到一个循环水量的推算值。通常情况下,认为由凝汽器热负荷推算出的循环水量比通过广一化工泵性能曲线计算得到的循环水量更贴近实际。

函数的作用是计算B电厂双背压凝汽器单侧的清洁系数,输入参数有:凝汽器进口循环水温,凝汽器出口循环水温、凝汽器排汽温度、循环水流量它采用的逻辑算法的流程。

调用函数时,先输入参数低压凝汽器进口循环水温、低压凝汽器出口循环水温、低压凝汽器排汽温度、循环水流量,计算低压凝汽器清洁系数,然后再次调用函数,输入参数高压凝汽器进口循环水温、高压凝汽器出口循环水温、高压凝汽器排汽温度、循环水流量,计算高压凝汽器清洁系数。

当循环水流量变化时,必然引起凝汽器真空的改变,从而引起机组发电功率的变化;同时由于在不同凝汽器排汽压力下,凝结水的凝结放热量不同,而末级排汽量变化很小,因此凝汽器热负荷必然发生变化。根据循环水量、凝汽器真空、机组发电功率、凝汽器热负荷之间的互相影响关系,广一水泵厂构造迭代程序计算循环水流量变化后最终的凝汽器真空应达值。迭代程序构造流程如图2。

根据循泵特性曲线及管路性能曲线,当前双泵80%开度、阀门开度100%时循环水量计算值为68624.10765t/h,循泵总耗功3150.112kW。根据计算流程,经过第两次迭代后,机组功率计算结果601.2112508MW与第一次迭代结果601.2106406MW相差0.000610187MW,小于0.1MW,达到迭代精度,停止计算。因此最终输出结果为低压凝汽器压力5.55019kPa,高压凝汽器压力6.54947kPa。

当前工况计算不仅包括当前运行条件下冷端系统的整体运行状态,还应再取一个“基准工况”计算,将当前工况与基准工况的机组净功率、收益等进行对化,为运行人员首先提供一个大致的调整方向。

其中,基准工况取两台循泵叶角开度为某一定值,凝汽器阀门全开,当前广一离心泵入口水位下循环水流量所对应的工况。将当前工况与基准工况比较时,不能取当前测点的凝汽器压力值与基准工况计算结果的差值计算机组微增功率。这是因为基准工况循环水流量的计算是根据泵和管路的性能曲线,而测点压力对应的循环水量为由凝汽器热负荷推算出的,两个流量的算法不同,有可能会出现基准工况循泵叶角开度比当前工况大,但是循环水流量反而小于当前推算的循环水量的情况,而现实中这种情况明显是不可能的。因此,两个循环水量应该取同一个计算方法,即应先根据当前循泵开度、阀门开度根据性能曲线得到一个循环水量的“计算值”,根据这个流量计算得到凝汽器“真空应达值1”,与基准工况的“真空应达值2比较,得到较为准确的机组运行耗差。

从数据可以看出,从1月6日9:05一9:35时机组发电功率平稳,广一离心泵叶角开度也基本不变,因此是一个工况比较稳定的过程。若工况不稳定,程序的处理为:将每分钟采集的数据平均,仍然按照当前工况计算流程进行热力计算,但对此时的功率收益和运行费用收益不予计算;计算结果在主界面显示时,在界面左下角以红色字体提示“当前工况不稳定”。

计算结果中高压凝汽器的过冷度为负,则是因为凝汽器中有外热源的介入,同时温度的测量一般情况下误差不可避免,会对计算结果产生影响。

计算结果回写入PI数据库并在界面上显示,在该界面中显示了当前工况计算所得到的凝汽器清洁系数、与基准流量相比功率收益和运行费用,收益。在该工况下,海水温度较低,因此当前运行流量小于基准流量时,计算所得到的机组功率收益为正,费用收益也为正。所以可以判断当前的优化调整方向是:减小循环水流量,可以通过减小循泵的叶角开度来实现。

模拟工况以当前运行工况参数为基础,调节循环水系统的可调参数,进行模拟计算。可调参数包括循泵运行台数、叶角开度,以及管路阀门开度,其功率收益、费用收益计算结果可以用于指导运行人员对循环水系统的操作。

模拟工况计算,用户可以在右上角的时间控件上选择运行时间、运行机组,则界面上首先显示所选工况的机组功率、海水温度,以及当前循环水系统的运行状态。

工况1,2,3都为单泵运行,循泵叶角开度分别为100%,90%,80%递减,阀门开度与当前工况相同。当前工况的循泵叶角开度为97.4%,工况1与其相比,循环水流量增大,但功率、费用收益都为负;工况2,3与其相比,循环水量都减小,费用收益都为正,一进一步证实了当前工况应减小循环水量的判断。工况3的功率收益、费用收益最大,则表明在循环水进口温度很低的情况下,凝汽器已经接近极限真空,减小广一化工泵叶角开度带来的泵耗功节省超过机组功率减少量,使得机组经济性提高。而工况4,5中,循泵投运台数为2,循环水量均大于当前工况,功率、费用收益都为负且数值较大,因此开启两台循泵不经济,符合冬季应开启一台循泵的实际情况。

仿真工况计算的主要实现的功能是:由人工设置仿真工况的各项输入参数进行冷端系统的仿真计算,得出单个设备的运行性能指标(如凝汽器压力、端差、循环水温升等),及整个冷端系统的运行耗差变化情况(功率变化、费用收益),仿真计算的结果可以用于预测工况变化后机组的运行状况,有助于运行人员了解机组特性。

仿真工况计算与模拟工况计算流程相似。只是模拟工况计算以当前工况参数为基础,而仿真工况计算以运行人员输入值为基础,所以仿真工况计算的输入参数多于模拟工况计算。仿真工况同样取两台循环水泵运行且叶角开度为某一固定值、阀门开度100%为基准工况,与基准工况相比较得到机组运行的功率收益和费用收益。仿真工况凝汽器热负荷的第一次计算不对凝汽器压力作出修正。

在仿真计算过程中,凝汽器清洁系数在试运行阶段暂时取高、低压侧分别为0.95,0.85待运行一段时间而获得实际的凝汽器清洁度随负荷、进水温度等变化规律后,再拟合成曲线公式代入计算。

仿真工况计算要求输入的参数与模拟工况不同,除循环水系统运行参数外,还包括广一离心泵入口水位、供热流量、发电机功率及循环水进口温度,输入的参数范围应在正常的参数上下限内。另外,凝汽器清洁系数和供热蒸汽烩为默认值,可以在软件的基本设定参数中修改。输入所有数值后,由软件计算可得冷端系统单个设备的运行性能指标以及与基准工况对比的功率和费用收益,详细数据可以查询系统数据库。

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