[发明专利]海水直流冷却循环水系统潮差影响模型的应用

说明书

技术领域

本发明涉及海水直流冷却循环水系统潮差影响模型的应用。

 

背景技术

现有循环水系统性能测试方案是在一定的运行方式下，直接测量循环水系统的特性数据，如入口压力、入口温度、出口压力、出口温度、系统水流量和循环水系统电机功率，通过以上数据进行拟合计算得到循环水系统固有性能特性。循环水系统固有性能特性结合凝汽器特性曲线族和汽轮机真空微增特性对循环水系统的设备运行进行优化，从而得出当前机组负荷、循环水进水温度工况下循环水系统的最优化运行方式。具体优化流程如图1所示。

如上所述，现有的循环水系统性能试验技术是通过测量方法获得循环水系统的性能特性，从而指导循环水系统运行，针对系统参数较为稳定的闭式循环水系统不存在问题，但是对海水直流冷却循环水系统则不适用。主要原因是海水直流冷却循环水系统受海水潮汐特性影响，潮汐特性在本文中主要指海水潮位因素。采用现有试验技术测量得到的数据是循环水系统固有的性能特性和海水潮位因素对循环水系统特性的影响的耦合数据，而海水的潮位是一个有规律的变化过程，因此在试验时获得的结果，只能代表某个固定潮位下循环水系统的特性，并不能有效代表循环水系统固有的性能特性，导致循环水系统的性能特性计算结果受到潮位因素影响而偏离实际值，未考虑这部分影响因素，将影响到最终发电厂循环水系统安全运行及优化运行结果。

发明内容

本发明的目的在于针对采用海水直流冷却循环水系统的发电厂循环水系统，提供一种循环水系统潮差影响模型，能够对海水直流冷却循环水系统获取当前循环水系统性能特性进行改进，使安全运行及优化运行结果更准确。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：海水直流冷却循环水系统潮差影响模型的应用，包括如下步骤，

S1建立循环水系统潮位影响模型和循环水系统潮差影响模型：通过长期试验和历史数据查询方式，获取一定运行方式下不同潮位循环水系统的运行参数，通过数值拟合获得海水潮位对循环水系统特性的影响，最终建立循环水系统潮位影响模型，对循环水系统潮位影响模型进行差分处理得到循环水系统潮差影响模型；

S2获得循环水系统固有性能特性：通过实际试验获得循环水系统各组合方式下的潮位和相应的循环水系统特性，利用S1所述的循环水系统潮差影响模型对实际测量的循环水系统特性数据潮位影响进行解耦合，得到参考平均潮位下的循环水系统特性，以此作为循环水系统的固有性能特性；

S3通过在不同循环水系统运行方式试验中，获得相应的凝汽器真空和循环水流量数据，并且利用循环水系统潮差影响模型将相应的循环水流量数据修正到参考平均潮位下的数据，然后通过拟合建立凝汽器真空—循环水流量特性数学模型；

S4在相同负荷和循环水温度条件下，获取不同真空条件下机组的热耗率数据，采用数值拟合建立真空微增—热耗特性数学模型；

S5应用建立的循环水系统潮差影响模型对海水直流冷却循环水系统运行进行指导。具体包括以下两个方面，应用一：利用建立的循环水系统潮差影响模型，得到最低潮位下循环水系统运行参数，指导设备安全运行。在本发明实施例中，获取当前的海水潮位和海水直流冷却循环水系统的特性，通过历史数据分析获取本次潮汐周期内的海水最低潮位，利用循环水系统潮差影响模型计算本周期内目标运行方式在最低潮位下的循环水系统压力，判断是否满足循环水系统安全运行要求，若不满足则判定目标运行方式不安全，切换为满足安全运行要求的运行方式。应用二：结合循环水系统潮差影响模型、循环水系统的固有性能特性、凝汽器真空—循环水流量特性数学模型和真空微增—热耗特性数学模型，对当前循环水系统运行情况进行优化。在本发明实施例中，获取当前海水直流冷却循环水系统的海水潮位，利用循环水系统固有性能特性获取目标运行方式的循环水流量和循环水系统耗功，利用循环水系统潮差影响模型将获得的目标运行方式下的循环水流量和循环水系统耗功修正到当前潮位下的循环水流量和循环水系统耗功，利用凝汽器真空—循环水流量特性数据模型获取目标运行方式下的真空，利用真空微增—热耗特性数学模型获取目标运行方式下机组的热耗率，通过比较当前的热耗率和目标运行方式下的热耗率变化判断目标运行方式是否经济，从而实现海水直流冷却循环水系统的优化运行，其优化流程图如图2所示。

在本发明实施例中，S1所述循环水系统的特性包括循环水系统压力、流量和耗功。

在本发明实施例中，S1所述建立循环水系统潮位影响模型用公式（1）~公式（3）表示；

潮位对系统母管压力如公式(1)所示，

                     （1）