[发明专利]一种间接空冷发电机组冷端背压的实时控制方法

权利要求书

1.一种间接空冷发电机组冷端背压的实时控制方法，利用DCS控制系统，根据不同工况的凝汽器热负荷变化、背压对功率的影响和不同主机循环水流量的功耗，得出不同环境温度下不同负荷对应的最佳经济背压；控制过程如下：

⑴确定不同循环水量的功耗：利用主机循环泵的运行综合频率和功耗，得到典型运行方式的综合频率与功耗对应表，通过对综合频率与功耗曲线拟合数学公式，计算循环水泵不同综合频率运行对应的功耗；所述综合频率与主机循环泵功耗关系式为：

Pb＝a1f²–b1f+c1 (1)

式中：Pb：循环泵功耗，kW；f：循环泵频率，Hz；a1、b1、c1为常数项；

⑵确定主机循环水流量：主机循环泵频率的变化影响循环水量，根据流量比例公式(2)对主机循环水流量进行计算，计算公式为：

Q1/Q2＝n1/n2 (2)

式中：Q1为工况1流量，m³/s；Q2为额定工况流量，m³/s；n1为工况1泵转速，m³/s；n2为额定工况泵转速，m³/s；

⑶确定凝汽器热负荷：凝汽器热负荷受低压缸通流量、背压、热力系统改变的影响，计算机组不同工况下对应的凝汽器热负荷，根据相关性能试验对凝汽器热负荷修正后拟合公式：

q_n＝a2x²+b2x+c2 (3)

式中：q_n为凝汽器热负荷，kJ/s；x为低压缸进汽流量，kg/s；a2、b2、c2为常数项；

⑷确定凝汽器循环水温升：凝汽器热负荷及循环水量确定后，得到凝汽器循环水温升公式：

式中：△t：凝汽器循环水温升，℃；G:循环水流量，kg/s；q_n：凝汽器热负荷，kJ/s；C:水的比热4.187，kJ/(kg·℃)；

⑸确定凝汽器背压：根据凝汽器循环水入口温度、凝汽器循环水温升及凝汽器端温差，计算凝汽器汽侧温度，计算式为：

tc＝tw1+△t+td (5)

式中：tc为凝汽器汽侧温度，℃；tw1为凝汽器循环水入口温度，℃；△t为循环水温升，℃；td为凝汽器端温差，℃；

凝汽器汽侧温度对应的饱和压力，即为凝汽器背压Pn；

⑹确定背压对机组负荷的影响：根据机组背压负荷特性曲线，机组背压递增时机组功率呈现负增趋势，机组背压大于设计背压时基本呈线性变换；根据此特性曲线得到机组背压变化范围内任一背压对机组负荷的影响率，并导出背压对机组负荷的影响率公式；

⑺确定最佳经济背压及对应的循环水量；

通过不同循环水流量对应的背压变化，及背压对应的负荷变化率，得到背压变化后机组电功率的增量△Pj，背压变化对应的主机循环泵功耗的增量△Pb，当△Pm＝△Pj-△Pb为最大时，即为机组最佳经济背压值，对应的循环水流量为最佳经济循环水流量；

式中：△Pm为机组电功率增量与主机循环泵功耗增量的差，kW；△Pj为背压变化后机组电功率的增量，kW；△Pb背压变化对应的主机循环泵功耗的增量，kW。

2.根据权利要求1所述的间接空冷发电机组冷端背压的实时控制方法，其特征是：所述循环泵频率的调整方式为：根据最佳经济循环水流量确定循环水泵总频率及对各台循环水泵频率，确定“凝汽器循环水进水温度—凝汽器热负荷—主机循环水泵频率”的三维对应关系；根据调节范围固定凝汽器循环水进水温度点，转换为“凝汽器热负荷—主机循环水泵频率”二维关系，在DCS控制系统中进行循环流量的自动实时调整，维持最佳经济背压运行。

3.根据权利要求1所述的间接空冷发电机组冷端背压的实时控制方法，其特征是：所述凝汽器端温差td为凝汽器汽侧温度与出水侧出水温度的温度差，所述凝汽器端温差的计算式为：

td＝tc-tw2 (6)

式中：td为凝汽器端温差，℃；tc为凝汽器汽侧温度，℃；tw2为出水侧出水温度的温度，℃。

4.根据权利要求1所述的间接空冷发电机组冷端背压的实时控制方法，其特征是：依据凝汽器循环水进水温度、凝汽器热负荷确定机组最佳经济背压，通过调整循环水泵综合频率改变循环水流量，使机组维持在最佳经济背压运行。