[发明专利]一种空冷机组的尖峰冷却系统的优化方法

说明书

本发明涉及一种空冷机组的尖峰冷却系统的优化方法，属于发电站空冷机组设计技术领域。本发明该方法根据空冷机组的空冷岛特性曲线、汽轮机微增功率曲线、环境气象参数、水资源富余量、发电厂成本电价、设备价格参数等已知条件，通过计算设备投资、运行费用等经济数据，确定最优化的尖峰凝汽器面积、循环水量、机力塔配置等重要设备参数。本发明的优化方法更加符合施加，能够最终确定优化的尖峰凝汽器面积、循环水量、机力塔配置等重要设备参数，设备配置更加合理，机组运行经济性良好。

技术领域

本发明涉及一种空冷机组的尖峰冷却系统的优化方法，属于发电站空冷机组设计技术领域。

背景技术

目前，我国“三北”地区，大型火力发电机组多采用空冷机组，由于空冷机组中的空冷岛的冷却效率低，致使空冷机组的煤耗较高，为了响应国家节能减排号召，很多电厂进行了尖峰冷却技改工程。夏季属于尖峰冷却

尖峰冷却系统多采用“机力塔+循环水泵+凝汽器”的技术方案，该技术方案中三大设备的技术参数会直接影响到机组的性能指标。虽然，空冷机组、湿冷机组的冷端优化计算已经非常成熟，但是这种带有尖峰冷却系统的“干湿联合”机组的优化方法还是空白，为工程设计实施带来诸多不便。目前没有适当的优化计算方法，导致设备配置不合理，机组运行经济性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种空冷机组的尖峰冷却系统的优化方法，通过计算设备投资、运行费用等经济数据，确定尖峰冷却系统的最优凝汽器面积、循环水量、机力塔配置等重要设备参数。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种空冷机组的尖峰冷却系统的优化方法，设定Q0为汽轮机100％负荷时的凝汽量，Q1为进入空冷岛内的凝汽量，Q2为进入尖峰凝汽器中的凝汽量，Q0＝Q1+Q2；具体包括以下步骤，

第一步，根据空冷岛特性曲线得到空冷岛背压与环境温度、凝汽量的关系函数为P(Q1，θ)，其中Q1为进入空冷岛中的凝汽量，θ为环境的干球温度；

第二步，根据汽轮机的微增功率曲线，得到汽轮机发电出力H与空冷岛背压P的函数关系，即H(P)；

第三步，根据气象数据，得到尖峰系统运行的所对应的干球温度T1，T2，T3……Tn，以及各温度所对应的运行时长t1，t2，t3……tn；

第四步，设定尖峰冷却系统中与系统性能相关的变量，所述变量包括凝汽器面积M、进入凝汽器的最大凝汽量对应的冷却倍率m、循环水管管径D、冷却塔格数N；

第五步，计算尖峰冷却系统配置的初投资，包括以下计算内容，

1)、计算凝汽器的年固定分摊费用值，NF1＝a1×M×AFCR1；

式中，NF1为凝汽器的年费用值，

a1为凝汽器面积单价，

M为凝汽器面积，AFCR1为凝汽器的年固定分摊率；

2)、计算循环水泵的年固定分摊费用值，NF2＝a2×Q2×m×AFCR2；

式中，NF2为循环水泵的年费用值，

a2为循环水泵水量单价，

Q2为凝汽量，m为冷却倍率，

AFCR2为循环水泵的年固定分摊率；

3)、计算循环水管道的年固定分摊费用值，NF3＝a3×L×AFCR3；

式中，NF3为循环水管道的年费用值，

a3为循水管道单价，

L为循环水管道长度，

AFCR3为循环水管道的年固定分摊率；