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循环水优化设计论文有关循环水相关的论文 间接空冷循环冷却水优化设计 　　摘要：在环境温度和机组负荷不同的工况下，要保证机组“最佳真空”，必须既安全又灵活的循环水泵运行方式，以保证循环水量和温度。　　关键词：间接空冷 循环水优化 变频 水温 最佳真空　　　　1 项目优化背景　　宁夏京能宁东发电有限责任公司设计的是2×660MW的间接空冷机组，机组设计三台循环水泵，设计三泵运行时系统流量约70000m3/h，两台泵运行时流量约57000m3/h ，两台泵运行时流量相当于额定流量约80%。由于循环泵是定速运行，无法进行调速，只要循环水泵一启动，水泵即为满负荷运行。当环境改善，如季节变化环境温度降低，或者汽轮机在非满负荷状态下运行时，以及启停机组的时候，运行两台循环水泵不能满足循环水量需要，而运行三台循环水泵又存在“大马拉小车”的现象。由于循环水泵长期满负荷工作，冬季冷却水温度很低，容易造成汽轮机组凝结水过冷、凝结水溶解氧偏高等问题。如果循环水泵采用变频调节，即循环水量连续可调以后，就可以随着环境温度和负荷的变化，及时调节循环水的流量，使机组的真空达到“最佳真空”，提高机组的经济性和安全性。　　2 优化方案的编制　　2.1 间冷循环水系统优化基本原则 结合同类型机组间冷塔循环冷却水系统普遍存在的问题，吸收国内外同类型间冷塔循环冷却水系统先进技术和完善改进的成功经验，为改进完善间冷塔循环冷却水系统、节约厂用电、节省投资、提高机组效率、降低煤耗等，提出系统完善改进方案。　　2.2 间冷循环水系统优化基本思路　　2.2.1 循环泵正常运行时，通过调整循环泵电机转速调节循环水的流量以适应负荷的需要，将其出口门全开，以较少系统的管道阻力和节流损失。　　2.2.2 当一台变频循环泵流量不能满足机组负荷需求时，可将循环水泵运行方式改为一台工频运行和一台变频运行或两台工频运行和一台变频运行。　　2.2.3 采用变频电机驱动 变频驱动的优点在于可以通过水泵转速的连续变化，实现水量的连续调节。当前大型变频装置技术上已经相当成熟，投资上也已经趋近合理，一些循环水泵上采用变频驱动的电厂通过数据分析得出的节能效益显著，因而在该领域采用变频驱动正逐步成为趋势。　　2.2.4 控制策略 根据机组最佳真空同循环水量的相互关系，以机组的最佳真空为目标函数。控制系统主要采集汽轮机调节级压力、大气压力、凝汽器真空、机组负荷以及循环水泵出、入水温参数变化值，进行优化运算，确定最佳真空同循环水量的拟合曲线，通过比例积分控制对变频器进行控制，以维持冷却效果的恒定，维持最佳真空度。　　2.3 循环泵变频可行性分析　　2.3.1 循环泵变频改造的必要性 根据我厂所处的地理位置，冬、夏季节温差较大，冬季最冷月平均气温在-8.1℃，极端最低气温为-28.0℃，夏季最热月平均气温在23.6℃(极限温度41.4℃)，年平均气温为8.8℃。对于整个系统的热力分析得出，冬季满负荷时，水量约在额定流量的50%时整机系统具有较好的运行经济性。如按照机组平均负荷85%计算，冬季水量约在45%即可以满足运行要求，低负荷时要求水量则更小。　　2.3.2 采用变频驱动的技术原理 通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术，变频驱动的优点在于可以通过水泵转速的连续变化，实现水量的连续调节。另外可实现无级调速，变频控制能缓慢的启动电机，减少起动电流，对大功率电机的起到很好的保护作用，是良好的软启动器。　　3 优化方案的实施　　我厂每台机组配置3台循环水泵，单台电机功率达到2240KW，如全部采用变频装置投资较大。因此采用每台机组增设一台变频装置，优化为“一拖二”模式，即一台变频器驱动一台水泵变频运行，在该水泵故障时变频器可以切换到另一台泵运行，仍然能够保证水量的连续调节功能。采用这种模式，通过对变频泵转速的合理控制可以实现单泵变速、1泵定速和1泵变速、2泵定速和1泵变速三种运行模式，理论上基本实现了冷却水流量从20～100%的连续调节。　　3.1 优化方案运行调节模式图如下：　　3.2 循环水变频调速系统的自动调节控制基本思路 循环冷却水量的增加会改善汽轮机的真空，提高汽轮机的运行效率，从而使机组的发电量相应增加。但循环水量的增加是以循环水泵的电耗增加为代价的，因此在水量增加和机组能够多发电量之间存在着一个动态平衡点，此时整台机组运行的综合效益最佳。对应的循环水量叫“最佳水量”，汽机的排汽真空叫“最佳真空”。因此，理论上需要对循环冷却水量进行实时的调整，以保证机组处于“最佳真空”下运行。　　3.3 控制策略 根据机组最佳真空同循环水量的相互关系，以机组的最佳真空为目标函数。循环水系统优化运行的目标函数是在汽机热耗量不变的前提下，汽机发电量与循环水泵耗电量的差