一种基于能量微增的汽轮机辅助系统节能减排方法与流程

本发明涉及一种基于能量微增的汽轮机辅助系统节能减排方法。

背景技术：

目前,随着发电厂节能降耗工作的深入开展,发电机组的节能问题日益受到重视,对发电机组进行节能改造势在必行，如申请号为200910193870.4的中国专利即公开了一种节能环保的发电机组。

十三五总体规划要求：坚持优化产业结构，推动技术进步，强化工程措施，加强管理引导相结合，大幅度提高能源利用效率，显著减少污染物排放；进一步完善政府为主导、企业为主体，市场有效驱动、全社会共同参与的推进节能减排工作格局。

发电机组一般采用湿冷塔、空冷塔、间冷塔冷却汽轮机的排气,因其冷端各种运行方式的不同，在变负荷的过程中,额外增加了能耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的基于能量微增的汽轮机辅助系统节能减排方法，可以使机组热耗有效降低，达到节能降耗减排的目的，方法简单实用，实施过程不影响机组安全稳定性。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于能量微增的汽轮机辅助系统节能减排方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、在发电机组运行稳定的负荷工况下,记录该发电机组的各负荷工况主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力、高厂变有功功率、励磁变有功功率、发电机出口有功功率和机组背压运行数据；

步骤2、在发电机组运行稳定的负荷工况下,改变机组的汽轮机辅助系统运行方式；

步骤3、在发电机组运行工况重新稳定后,记录该发电机组的各负荷工况主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力、高厂变有功功率、励磁变有功功率、发电机出口有功功率和机组背压运行数据；

步骤4、根据步骤1和步骤3记录的数据的差值计算出高厂变有功功率和励磁变有功功率的功率微增与机组背压变化，找出机组背压变化引起的机组多发功率微增，计算机组背压变化引起的机组多发功率微增与改变运行方式引起的功率微增的差值，当差值大于零时，后一运行方式经济节能；当差值小于零时，前一运行方式经济节能；当差值等于零时，两种运行方式经济效益相等。

本发明步骤2中，可采用以下方式改变机组的汽轮机辅助系统运行方式：启停循环水泵、启停真空泵、启停间冷塔风扇、启停空冷塔风扇、投退上塔不上塔运行方式。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明简单实用，不需要理论计算和变工况曲线拟合，并且将多元变量整合成一元变量，排除了环境温度、仪表测量误差等变量给计算分析带来的复杂性，简化试验模型；指出所有冷端运行方式改变的实质是改变机组背压；本发明结果的准确性可以用发电机出口的有功功率校核；本发明能减少发电机组的热耗，给电厂带来实实在在的经济效益，达到节能降耗减排的目的。

附图说明

图1为本发明实施例的某发电机组的背压与微增功率关系曲线。

图2为本发明实施例的某发电机组记录的间冷塔投运6个扇区的运行数据。

图3为本发明实施例的某发电机组记录的间冷塔投运4个扇区的运行数据。

图4为本发明实施例的某发电机组记录的间冷塔投运3个扇区的运行数据。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1～图4，本发明实施例包括如下步骤：

步骤1、在发电机组运行稳定的负荷工况下,记录该发电机组的各负荷工况主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力、高厂变有功功率、励磁变有功功率、发电机出口有功功率和机组背压运行数据，数据见图2。

步骤2、在发电机组运行稳定的负荷工况下,改变机组的汽轮机辅助系统运行方式，例如启停循环水泵、启停真空泵、启停间冷塔风扇、启停空冷塔风扇、投退上塔不上塔运行方式；本实施例中，改变机组的汽轮机辅助系统运行方式为：1、间冷塔由运行6个扇区改为停运2个扇区，保留4个扇区运行；2、间冷塔由运行6个扇区改为停运3个扇区，保留3个扇区运行。

步骤3、在发电机组运行工况重新稳定后,记录该发电机组的各负荷工况主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力、高厂变有功功率、励磁变有功功率、发电机出口有功功率和机组背压运行数据，数据见图3。

记录主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力是起到定工况的作用。主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力、高排温度、高排压力、中排温度、中排压力等参数对机组能耗影响较大。其他参数也受这些参数影响。其中主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力运行可以人为控制，所以需要在相同的负荷和相同的主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力等参数工况下做试验。

步骤4、根据步骤1和步骤3记录的数据的差值计算出高厂变有功功率和励磁变有功功率的功率微增（可以为负）与机组背压变化；通过机组配套的或者根据上述数据绘制的背压与微增功率关系曲线分析，找出机组背压变化引起的机组多发功率微增（可以为负），计算机组背压变化引起的机组多发功率微增与改变运行方式引起的功率微增的差值，分析机组投运不同数量扇区的机组经济性比较：

一、间冷塔投运4个扇区和投运6个扇区的比较：

高厂变有功功率变化=图2中高厂变有功功率-图3中高厂变有功功率=13.461-11.203=2.258MW。

励磁变有功功率变化=图2中励磁变有功功率-图3中励磁变有功功率=0.220-0.210=0.010MW。

机组背压变化=图2中机组真空-图3中机组真空=（-80.34）-（-76.34）=（-4.00）KPa。

由背压与微增功率关系曲线读出机组背压变化引起的机组多发功率微增=（-11.875）MW。

机组负荷变化=183.1-150.8=32.3MW。

理论上停运两个扇区不会引起厂用有功功率变化，由此可见机组加负荷32.3MW，导致高厂变有功功率增加2.258MW，励磁变有功功率增加0.010MW。

投运4个扇区机组背压变化引起的机组多发功率微增=11.875-0=11.875MW。

所以投运6个扇区的机组经济性优于投运4个扇区的机组经济性。

二、间冷塔投运4个扇区和投运3个扇区的比较：

高厂变有功功率变化=图4中高厂变有功功率-图3中高厂变有功功率=11.308-11.203=0.105MW。

励磁变有功功率变化=图4中励磁变有功功率-图3中励磁变有功功率=0.210-0.210=0MW。

机组背压变化=图4中机组真空-图3中机组真空=（-68.28）-（-76.34）=8.06KPa。

由背压与微增功率关系曲线读出机组背压变化引起的机组多发功率微增=23.750MW。

机组负荷变化=150.6-150.8=（-0.2）MW。

理论上多投运一个扇区不会引起厂用有功功率变化，由此可见机组负荷150MW中有23.750 MW是由于多投运一个扇区机组背压变化引起的机组多发功率微增。所以投运4个扇区的机组经济性优于投运3个扇区的机组经济性。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。