阅读说明：本技术 一种直接空冷机组最佳背压调节方法 (Optimal back pressure adjusting method for direct air cooling unit ) 是由 曹超 杨文飞 于 2021-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种直接空冷机组最佳背压调节方法,属于空冷发电技术领域,调整空冷机组运行工况,确保汽机进汽参数和阀位维持稳定；通过改变背压使得机组功率发生变化,得到背压对机组出力的影响关系；通过改变空冷风机运行频率,得到不同风机频率下,风机能耗与风机频率的关系；在机组负荷和环境温度不变的情况下,通过改变空冷风机运行频率使得机组背压发生变化,得到空冷风机运行频率对背压的影响关系。本发明,能够得到机组在不同的环境条件下的最佳运行背压,提高机组的运行经济性；另一方面,通过风机差异化调节的方式使得机组在同一背压下风机耗电更少,降低直接空冷机组的厂用电率。(The invention discloses an optimal back pressure adjusting method for a direct air cooling unit, which belongs to the technical field of air cooling power generation, and is used for adjusting the operation condition of the air cooling unit and ensuring that steam inlet parameters and a valve position of a steam turbine are kept stable; the power of the unit is changed by changing the backpressure, so that the influence relation of the backpressure on the output of the unit is obtained; obtaining the relation between the fan energy consumption and the fan frequency under different fan frequencies by changing the operation frequency of the air cooling fan; under the condition that the load of the unit and the ambient temperature are not changed, the operating frequency of the air cooling fan is changed to change the backpressure of the unit, and the influence relation of the operating frequency of the air cooling fan on the backpressure is obtained. According to the invention, the optimal running backpressure of the unit under different environmental conditions can be obtained, and the running economy of the unit is improved; on the other hand, the blower power consumption of the unit is less under the same backpressure through the blower differential adjustment mode, and the plant power consumption rate of the direct air cooling unit is reduced.)

一种直接空冷机组最佳背压调节方法

技术领域

本发明涉及空冷发电技术领域，尤其涉及一种直接空冷机组最佳背压调节方法。

背景技术

为了发展电力行业，大多电厂采用直接空冷技术作为冷却方案。直接空冷机组相比传统的湿冷机组节约水资源，但是由于用风机强制通风冷却，因此会导致厂用电远高于湿冷机组。直接空冷机组受环境影响较大，不同的风向、风速、风温，对于不同单元的风机影响也不同，迎风侧相较于背压侧来说，环境变化对背压的影响更加敏感。对于运行人员来说，为了安全运行，一般会将机组背压控制比较高，而且夏秋两季运行人员为了方便只会盲目将机组背压通过风机群组群操的方式控制在某一较高的值，这是不利于机组经济性运行的：一方面群操风机增加了耗电率，另一方面，盲目的设定背压为某一值，可能会高于其实际能够达到的最低值，高背压机组经济性较差。

为此，我们提出一种直接空冷机组最佳背压调节方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决运行人员盲目将背压设置为一值，对机组经济性运行不利；为了达到这一背压值，运行方式为多台风机同操，未考虑不同位置环境风对风机的影响的问题，而提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种直接空冷机组最佳背压调节方法，包括以下步骤：

步骤1，调整空冷机组运行工况，确保汽机进汽参数和阀位维持稳定；

步骤2，通过改变背压使得机组功率发生变化，得到背压对机组出力的影响关系；

步骤3，通过改变空冷风机运行频率，得到不同风机频率下，风机能耗与风机频率的关系；

步骤4，在机组负荷和环境温度不变的情况下，通过改变空冷风机运行频率使得机组背压发生变化，得到空冷风机运行频率对背压的影响关系；

步骤5，在不同环境下对步骤2以及步骤3试验得出的“风机频率—耗功”、“背压—风机频率”曲线函数进行测试；

步骤6，通过“背压—功率”、“背压—风机频率”、“风机频率—风机耗功”三者在特定负荷、特定环境温度下的函数曲线，最终确定空冷系统不同环经不同负荷工况下的最佳运行背压；

步骤7，根据机组特定工况下的最佳背压，通过曲线拟合得出随机组负荷及环境温度变化的最佳背压曲线函数；

步骤8，在不同环境下，利用无人机携带红外热成像仪进行温度测量，通过无线通讯的方式得到不同列及同一列不同单元在某一负荷某一环境条件下相同背压下的空冷温度场；

步骤9，根据步骤1到步骤8的具体实验数据进行对比，得出结论。

优选的，步骤3中冷风机运行评率分别为15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz。

优选的，步骤4中风机频率按照15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz变化，通过修正将空冷风机全运行工况对背压的关系曲线进行拟合。

优选的，步骤5中环境温度分别定为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃六组工况。

优选的，步骤8中通过风机的差异化控制保证机组背压不发生变化的前提下降低某些风机的频率，从而达到节约厂用电的效果。

优选的，步骤8中在6kPa、11kPa、16kPa、21kPa、26kPa、31kPa下利用无人机进行温度测量。

优选的，所述针对不同环境条件不同负荷得到随负荷和环境条件改变的机组最佳背压曲线，将其设置进DCS。

与现有技术相比，本发明提供了一种直接空冷机组最佳背压调节方法，具备以下有益效果：

1、降低空冷电厂背压，降低直接空冷电厂厂用电率，提高直接空冷电厂的运行经济性；

2、针对不同环境条件不同负荷得到随负荷和环境条件改变的机组最佳背压曲线，将其设置进DCS，通过热工自动的方式实现运行人员不干预的前提下实现最佳背压的自动运行；后期通过无人机扫描的方式得到空冷岛温度场分布，利用自动化运行实现在背压不变的前提下，降低某些风机的运行频率，从而降低直接空冷机组的综合厂用电率。

附图说明

图1为本发明提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法的基本远离图；

图2为本发明提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法中风机频率和风机耗功关系示意图；

图3为本发明提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法中风机频率和背压关系示意图；

图4为本发明提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法中背压和功率变化值关系示意图；

图5为本发明提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法中不同环境温度下负荷和最佳背压关系示意图；

图6为本发明提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法中50％THA工况不同温度下风机频率对负荷及风机耗功的影响图；

图7为本发明提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法中75％THA工况不同温度下风机频率对负荷及风机耗功的影响；

图8为本发明提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法中75％THA工况不同温度下风机频率对负荷及风机耗功的影响；

图9为本发明提出的一种直接空冷机组最佳背压调节方法中空冷风机优化试验结果表格图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1，一种直接空冷机组最佳背压调节方法，包括：

调整空冷机组运行工况，确保汽机进汽参数和阀位维持稳定。通过改变背压使得机组功率发生变化，得到背压对机组出力的影响关系。背压变化为±1kPa，±2kPa，±3kPa。

进一步的，通过改变空冷风机运行频率，得到不同风机频率下(15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz)风机能耗与风机频率的关系。

进一步的，在机组负荷和环境温度不变的情况下，通过改变空冷风机运行频率使得机组背压发生变化，得到空冷风机运行频率对背压的影响关系。风机频率按照15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz、50Hz变化，通过修正将空冷风机全运行工况对背压的关系曲线进行拟合。

进一步的，通过对试验得出的“风机频率—耗功”、“背压—风机频率”曲线函数，并通过在不同的环境温度下进行测试，环境温度分别定为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃六组工况。

进一步的，通过“背压—功率”、“背压—风机频率”、“风机频率—风机耗功”三者在特定负荷、特定环境温度下的函数曲线，最终确定空冷系统不同环经不同负荷工况下的最佳运行背压。

进一步的，根据机组特定工况下的最佳背压，通过曲线拟合得出随机组负荷及环境温度变化的最佳背压曲线函数，利用热控自动调节，自动改变机组空冷风机排汽压力目标值(最佳背压)，确保空冷风机处于最经济运行频率。

进一步的，在6kPa、11kPa、16kPa、21kPa、26kPa、31kPa下利用无人机携带红外热成像仪进行温度场测量，通过无线通讯的方式得到不同列及同一列不同单元在某一负荷某一环境条件下相同背压下的空冷温度场，通过风机的差异化控制保证机组背压不发生变化的前提下降低某些风机的频率，从而达到节约厂用电的效果，提高机组运行经济性

进一步的，通过对大唐景泰发电厂进行最佳背压调节优化试验得到，100％负荷工况和50％负荷(机组常带负荷)工况采集两组数据：

1、由于机组所处环境风变化较大，故忽略其影响，只从温度和负荷两方面进行计算最佳风机运行频率。2、机组背压对负荷的影响关系利用软件进行计算，风机耗功读取风机变频器电量。3、利用试验测得的数据对50％、75％和100％负荷工况时不同环境温度条件下，机组背压变化时对功率的影响与风机耗功之间差值的最大值进行外推。

本发明中，机组50％负荷时，温度区间在5-15℃时，在保证安全的前提下尽量提高频率，使得机组背压接近阻塞背压，经济性最好；2、温度区间在15-30℃时，风机频率保持在40Hz左右经济性最好。3、机组75％负荷时，温度区间在5-15℃时，在保证安全的前提下尽量提高频率，使得机组背压接近阻塞背压，经济性最好；4、温度区间在15-25℃时，风机频率保持在40Hz左右经济性最好；环境温度超过30℃之后，超频运行能够得到最好的经济性。5、机组100％负荷时，温度区间在5-30℃时，都需要超频运行才能够得到最佳的机组运行背压，经济性最好，温度更高时需要采取尖峰喷雾的方式来降低机组背压，防止机组带负荷受限。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。