[发明专利]一种基于永磁调节和机械通风的循环水系统优化方法

权利要求书

1.一种基于永磁调节和机械通风的循环水系统优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：获取火电机组当前运行工况数据、机械通风冷却塔参数和永磁调节循环水泵特性报告；

S2：设定永磁调节循环水泵永磁调节初始开度和机械通风冷却塔风机初始开启台数；

S3：建立永磁调节循环水泵功耗特性模型，依据永磁调节循环水泵特性报告，计算获得永磁调节循环水泵在永磁调节初始开度时的永磁调节循环水泵出水量和永磁调节循环水泵总功耗；

S4：建立凝汽器换热特性模型，设置凝汽器假定入水温度，利用火电机组当前运行工况数据和永磁调节循环水泵出水量，计算凝汽器出水温度和凝汽器端差；

S5：建立机械通风冷却塔换热特性模型，根据凝汽器出水温度和机械通风冷却塔参数计算机械通风冷却塔出水温度；

S6：比较机械通风冷却塔出水温度和凝汽器假定入水温度的差值，若差值小于预设阈值，则机械通风冷却塔和凝汽器水温平衡，执行步骤S7；否则，将步骤S5计算得到的机械通风冷却塔出水温度作为凝汽器假定入水温度代入步骤S4的凝汽器换热特性模型，重复步骤S4-S5，直到机械通风冷却塔和凝汽器水温平衡，执行步骤S7；

S7：建立机械通风冷却塔功耗特性模型，计算机械通风冷却塔总功耗；

S8：建立汽轮机背压对汽轮机功率的影响模型，计算汽轮机微增功率；

S9：根据永磁调节循环水泵总功耗、汽轮机微增功率和机械通风冷却塔总功耗计算汽轮机实际增加功率，以汽轮机实际增加功率最大作为目标函数，利用遗传算法对目标函数进行优化，输出目标函数为最大值时对应的永磁调节循环水泵永磁调节开度和机械通风冷却塔风机开启台数，优化过程完成。

2.根据权利要求1所述的基于永磁调节和机械通风的循环水系统优化方法，其特征在于，所述S1中火电机组当前运行工况数据包括汽轮机当前功率、汽轮机排气量、汽轮机排气背压、汽轮机排汽比焓、凝汽器凝结水比焓和机械通风冷却塔空气入口处环境温湿度。

3.根据权利要求2所述的基于永磁调节和机械通风的循环水系统优化方法，其特征在于，所述S3中，获得永磁调节循环水泵在永磁调节初始开度时的永磁调节循环水泵出水量D_w和永磁调节循环水泵总功耗P_pump的具体方法为：

根据永磁调节循环水泵永磁调节初始开度O对应的永磁调节循环水泵转速比z，建立永磁调节循环水泵特性方程，包括：

永磁调节循环水泵扬程与流量关系方程：

永磁调节循环水泵管道阻力特性方程：

永磁调节循环水泵轴功率与流量关系方程：

其中，H为永磁调节循环水泵扬程，单位为米；q_v为永磁调节循环水泵流量，单位为吨/小时；为管道阻力，单位为米；H_st为静水管，单位为米，为管道阻力系数；z为转速比；H₀、A₁、A₂、A₃、A₄为额定转速下水泵扬程与流量的多项式拟合各阶系数；B₁、B₂、B₃为额定转速下水泵功率与流量的多项式拟合各阶系数；

n台永磁调节循环水泵相同转速下的并联方程为：

联立n台水泵相同转速下的并联方程和永磁调节循环水泵管道阻力特性方程，求得循环水泵并联运行工作点(Q_并，H_并)，进而求得单台永磁调节循环水泵实际工作点(Q_并/n，H_并)，则永磁调节循环水泵出水量D_w＝Q_并，永磁调节循环水泵总功耗：