專利名稱：一種熱力發電機組凝結水泵變頻改造工況點預計算方法
技術領域：
本發明涉及熱力發電領域，具體地說是一種熱力發電機組凝結水泵變頻改造工況點預計算方法。
背景技術：
近年來，隨著大型電機變頻調速技術的成熟，其性價比得到不斷提升，這使得它在熱力發電行業大規模的應用成為可能。在節能減排力度不斷加大的宏觀背景下，不同容量等級的煤電機組與燃氣機組均開始對水泵、風機等主要輔助設備進行變頻改造工作，其中以凝結水泵變頻改造最為常見。對熱力發電機組凝結水泵運行調節方式的選擇進行分析與對比計算結果表明，凝結水泵變頻調速的運行方式具有強大的節能效果，采用變頻調節經濟上是可行的。雖然如此，還是有部分機組在凝結水泵進行變頻改造以后發現，高負荷時凝結水泵變速運行并不經濟，有時甚至比工頻運行能耗更高，如果機組長期高負荷運行，凝結水泵變頻改造不僅沒有任何節能效果，有時甚至會因其電機電流超限而導致機組不能帶額定負荷。熱力發電機組凝結水系統因有除氧器的存在使得凝結水泵出口存在一變化的背壓，這會在縮小凝結水泵調速范圍的同時，也導致節能效果下降，不考慮這一因素時，會得到過于樂觀計算結果。因此，在進行凝結水泵變頻改造前，對變頻改造后的經濟性進行預評估是十分必要的，進行凝結水泵變頻改造后工況點預計算是這一工作的首要前提。只有事先計算出凝結水泵變速運行時的主要參數，才可以正確評估節能效果，為改造提供依據。另外，凝結水泵改為變速運行后，整個凝結水系統參數分布發生很大的變化，相關理論參數定量計算也可以豐富熱力發電機組變頻工況下指標應達值的計算方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種熱力發電機組凝結水泵變頻改造工況點預計算方法，在進行凝結水泵變頻改造前計算出凝結水泵變頻改造后的運行工況點參數，從而實現對凝結水泵變頻改造經濟性的預評估，為改造提供依據。為此，本發明采用以下的技術方案在保證滿足凝結水泵出口壓力要求與除氧器上水量的前提下，除氧器水位調節閥全開時所對應的凝結水泵負荷點稱為平衡點，推導出
凝結水泵變速運行平衡點計算式；公式為P0 =a-Q2m+^-Qm+p-g-AH ,上式中，Ptl^yd分別為凝結水泵出口壓力與額定負荷下除氧器壓力，Qm、Qmd分別為凝結水流量與額定負荷下的凝結水流量，P為凝結水密度，α為一常數，ΔΗ為除氧器進口到凝結水泵出口總高度差，一次項系數與常數項的確定是通過除氧器水位調節閥設計參數直接得到，二次項系數的確定需計算除氧器主、副水位調節閥全開工況與工頻運行工況時前后差壓，并計算出額定負荷時凝結水泵變頻運行的最低出口壓力后得到；然后，根據凝結水泵工頻運行曲線與平衡點計算式所確定的曲線，得到相似工況點，然后根據流體機械的比例定律，在凝結水泵變頻改造之前預先得到改造后的工況點參數。 流體機械的比例定律是凝結水泵變頻改造的理論出發點，它給出了流量Q、揚程 H、軸功率N與轉速η的關系
權利要求
1.一種熱力發電機組凝結水泵變頻改造工況點預計算方法，其特征在于在保證滿足凝結水泵出口壓力要求與除氧器上水量的前提下，除氧器水位調節閥全開時所對應的凝結水泵負荷點稱為平衡點，推導出凝結水泵變速運行平衡點計算式，公式為P^a-Ql+^-Q^p-g-^H ,^imd上式中，PQ、P。yd分別為凝結水泵出口壓力與額定負荷下除氧器壓力，Qm、Qmd分別為凝結水流量與額定負荷下的凝結水流量，P為凝結水密度，α為一常數，ΔΗ為除氧器進口到凝結水泵出口總高度差，一次項系數與常數項的確定是通過除氧器水位調節閥設計參數直接得到，二次項系數的確定需計算除氧器主、副水位調節閥全開工況與工頻運行工況時前后差壓，并計算出額定負荷時凝結水泵變頻運行的最低出口壓力后得到；然后，根據凝結水泵工頻運行曲線與平衡點計算式所確定的曲線，得到相似工況點，然后根據流體機械的比例定律，在凝結水泵變頻改造之前預先得到改造后的工況點參數。
2.根據權利要求1所述的熱力發電機組凝結水泵變頻改造工況點預計算方法，其特征在于除氧器主、副水位調節閥全開工況時前后差壓的確定方法為根據除氧器水位調節閥的設計額定流量系數Cv，計算在兩閥均全開、額定負荷下主、副水位調節閥的流量分配數值 Qv，然后再計算得到主、副水位調節閥前后差壓。
3.根據權利要求1或2所述的熱力發電機組凝結水泵變頻改造工況點預計算方法，其特征在于除氧器主、副水位調節閥工頻運行工況時前后差壓的確定方法為根據除氧器水位調節閥不同行程下的流量系數，用二次函數擬合得到調節閥開度與流量系數曲線方程， 然后根據工頻試驗結果計算當時調節閥開度下的流量系數，從而計算出工頻運行時主、副水位調節閥前后差壓。
4.根據權利要求3所述的熱力發電機組凝結水泵變頻改造工況點預計算方法，其特征在于額定負荷時凝結水泵變頻運行的最低出口壓力計算方法為根據在相同負荷下，無論凝結水泵工頻運行還是變頻運行，整個凝結水系統管路中除了除氧器水位調節閥的局部阻力發生變化外，其它各處沿程阻力與局部阻力均不會發生變化這一性質計算得到。
全文摘要
本發明公開了一種熱力發電機組的凝結水泵變頻改造工況點預計算方法。在進行凝結水泵變頻改造前，對變頻改造后的經濟性進行預評估是十分必要的，進行凝結水泵變頻改造后工況點預計算是這一工作的首要前提。本發明的特征在于結合凝結水泵變速運行平衡點計算式對其變速運行工況進行分析，從除氧器水位調節閥特性出發，結合工頻狀態下的相關試驗，計算得到平衡點計算式的各項系數；然后，結合水泵比例定律實現凝結水泵變速運行工況點參數的定量計算。在此基礎上，可對凝結水泵變頻改造節能效果進行預評估，為改造提供依據。
文檔編號F04B49/00GK102200120SQ20101013291
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月26日 優先權日2010年3月26日
發明者吳文健, 張寶, 樊印龍, 童小忠 申請人:浙江省電力試驗研究院, 浙江省電力試驗研究院技術服務中心