[发明专利]燃煤电站烟气提水系统设计及优化方法和系统

说明书

本发明涉及一种燃煤电站烟气提水系统设计及优化方法和系统，至少包括：外部条件输入，输入烟气提水系统建设项目要求相关各项资料，形成外部条件资料数据库；子系统初步设计，对冷凝系统、循环冷却系统以及调蓄系统进行初步设计；成本测算，测算各子系统的建筑安装工程量、初投资、大修费用和/或运行费用；系统优化，统筹优化调整各子系统的初步设计方案，得到优化处理后的设计方案。本发明的方案集成了子系统设计、优化、成本测算等功能，可大大提高烟气提水设计效率和水平，提供最优的设计方案，降低耗水量并节省项目投资。

技术领域

本发明属于电站锅炉辅助系统技术领域，具体地涉及一种燃煤电站烟气提水系统设计及优化方法和系统。

背景技术

我国三北等地区拥有丰富的煤炭资源，但亦是干旱、极度缺水的地区。目前缺水地区的燃煤电站一般采用空冷技术降低水耗，但对于极度缺水地区除冷却系统外的其他系统的耗水量仍然较大(如湿法脱硫)，因此成为制约缺水地区燃煤电站建设运行的重要因素。

目前，燃煤电站采用脱硫后烟气提水技术，能够大幅降低缺水地区燃煤电站的外部耗水，甚至可实现全厂正常运行时外部水源零补水。

烟气提水技术主要有冷凝法、溶液吸收法及膜法，其中冷凝法是目前工业应用的主流技术，本发明亦是主要针对该技术进行的改进。

冷凝法烟气提水系统中通常包括冷凝系统、循环冷却系统以及调蓄系统。冷凝系统为，通过降低烟气温度，将烟气中的水蒸汽冷凝成水并将冷凝水收集的系统；循环冷却系统为，通过水循环方式将烟气中的水蒸汽冷凝及烟气降温释放的热量传递到外界环境中的系统；调蓄系统为，通过水池或水箱(罐)等设施调节提水量和用水量之间平衡的系统。冷凝法按烟气冷凝换热方式分为烟气接触式和烟气间接式两种技术路线。对于不同的烟气冷凝换热方式，烟气提水系统的设计有所不同。

冷凝法烟气提水系统设计中有两项重要参数：提水规模和调蓄能力。提水规模又称提水量、冷凝水量，为冷凝系统中所获得的冷凝水的质量流量，提水规模直接影响冷凝系统、循环冷却系统的成本。调蓄能力则决定调蓄系统的成本。提水规模大，则调蓄能力可小；提水规模小，则调蓄能力需大。而在确定的提水规模下，不同的循环冷却水参数又决定着冷凝系统和循环冷却系统的成本。故冷凝系统、循环冷却系统和调蓄系统存在某种匹配关系以实现在最经济情况下的对外耗水要求。但目前并没有一种针对燃煤电站的烟气提水系统设计及优化的系统化的方法。

现有的烟气提水设计方法是：1、确定提水规模；2、根据气象条件和对外耗水要求确定调蓄能力；3、选定循环水量和循环水温升；4、冷凝系统设计和设备选型；5、循环冷却系统设计和设备选型；6、调蓄系统设计和设备选型；7、系统布置；8、材料量统计。此种方法的各步骤间相对独立，未形成相互关联的设计系统，亦无统筹优化过程，因而无法提供最优的技术方案，工程量、材料等成本较高，且烟气提水系统工作效果不佳。

发明内容

基于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种燃煤电站烟气提水系统设计及优化方法。本发明的方案突破现有的常规设计技术，以统筹优化的思路，能够针对机组负荷、烟气参数、气象条件、外部水耗等条件对烟气提水系统进行优化，进而提供最优的系统设计方案，从而能够降低耗水量，以及烟气提水系统的建设、运行及维护等一系列成本。

依据本发明的技术方案，本发明提供了一种燃煤电站烟气提水系统设计及优化方法，烟气提水系统中至少包括三个子系统，分别为冷凝系统、循环冷却系统和调蓄系统，至少包括如下步骤：

步骤S1，外部条件输入，输入烟气提水系统建设项目要求相关各项资料，形成外部条件资料数据库；

步骤S2，子系统初步设计，基于步骤S1所得到的资料数据库，对冷凝系统、循环冷却系统以及调蓄系统进行初步设计；

步骤S3，成本测算，基于步骤S1和步骤S2所得到的数据，测算各子系统的建筑安装工程量、初投资、大修费用和/或运行费用；