专利名称：一种热力发电机组凝结水泵变频改造工况点预计算方法
技术领域：
本发明涉及热力发电领域，具体地说是一种热力发电机组凝结水泵变频改造工况点预计算方法。
背景技术：
近年来，随着大型电机变频调速技术的成熟，其性价比得到不断提升，这使得它在热力发电行业大规模的应用成为可能。在节能减排力度不断加大的宏观背景下，不同容量等级的煤电机组与燃气机组均开始对水泵、风机等主要辅助设备进行变频改造工作，其中以凝结水泵变频改造最为常见。对热力发电机组凝结水泵运行调节方式的选择进行分析与对比计算结果表明，凝结水泵变频调速的运行方式具有强大的节能效果，采用变频调节经济上是可行的。虽然如此，还是有部分机组在凝结水泵进行变频改造以后发现，高负荷时凝结水泵变速运行并不经济，有时甚至比工频运行能耗更高，如果机组长期高负荷运行，凝结水泵变频改造不仅没有任何节能效果，有时甚至会因其电机电流超限而导致机组不能带额定负荷。热力发电机组凝结水系统因有除氧器的存在使得凝结水泵出口存在一变化的背压，这会在缩小凝结水泵调速范围的同时，也导致节能效果下降，不考虑这一因素时，会得到过于乐观计算结果。因此，在进行凝结水泵变频改造前，对变频改造后的经济性进行预评估是十分必要的，进行凝结水泵变频改造后工况点预计算是这一工作的首要前提。只有事先计算出凝结水泵变速运行时的主要参数，才可以正确评估节能效果，为改造提供依据。另外，凝结水泵改为变速运行后，整个凝结水系统参数分布发生很大的变化，相关理论参数定量计算也可以丰富热力发电机组变频工况下指标应达值的计算方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种热力发电机组凝结水泵变频改造工况点预计算方法，在进行凝结水泵变频改造前计算出凝结水泵变频改造后的运行工况点参数，从而实现对凝结水泵变频改造经济性的预评估，为改造提供依据。为此，本发明采用以下的技术方案在保证满足凝结水泵出口压力要求与除氧器上水量的前提下，除氧器水位调节阀全开时所对应的凝结水泵负荷点称为平衡点，推导出
凝结水泵变速运行平衡点计算式；公式为P0 =a-Q2m+^-Qm+p-g-AH ,上式中，Ptl^yd分别为凝结水泵出口压力与额定负荷下除氧器压力，Qm、Qmd分别为凝结水流量与额定负荷下的凝结水流量，P为凝结水密度，α为一常数，ΔΗ为除氧器进口到凝结水泵出口总高度差，一次项系数与常数项的确定是通过除氧器水位调节阀设计参数直接得到，二次项系数的确定需计算除氧器主、副水位调节阀全开工况与工频运行工况时前后差压，并计算出额定负荷时凝结水泵变频运行的最低出口压力后得到；然后，根据凝结水泵工频运行曲线与平衡点计算式所确定的曲线，得到相似工况点，然后根据流体机械的比例定律，在凝结水泵变频改造之前预先得到改造后的工况点参数。 流体机械的比例定律是凝结水泵变频改造的理论出发点，它给出了流量Q、扬程 H、轴功率N与转速η的关系
权利要求
1.一种热力发电机组凝结水泵变频改造工况点预计算方法，其特征在于在保证满足凝结水泵出口压力要求与除氧器上水量的前提下，除氧器水位调节阀全开时所对应的凝结水泵负荷点称为平衡点，推导出凝结水泵变速运行平衡点计算式，公式为P^a-Ql+^-Q^p-g-^H ,^imd上式中，PQ、P。yd分别为凝结水泵出口压力与额定负荷下除氧器压力，Qm、Qmd分别为凝结水流量与额定负荷下的凝结水流量，P为凝结水密度，α为一常数，ΔΗ为除氧器进口到凝结水泵出口总高度差，一次项系数与常数项的确定是通过除氧器水位调节阀设计参数直接得到，二次项系数的确定需计算除氧器主、副水位调节阀全开工况与工频运行工况时前后差压，并计算出额定负荷时凝结水泵变频运行的最低出口压力后得到；然后，根据凝结水泵工频运行曲线与平衡点计算式所确定的曲线，得到相似工况点，然后根据流体机械的比例定律，在凝结水泵变频改造之前预先得到改造后的工况点参数。
2.根据权利要求1所述的热力发电机组凝结水泵变频改造工况点预计算方法，其特征在于除氧器主、副水位调节阀全开工况时前后差压的确定方法为根据除氧器水位调节阀的设计额定流量系数Cv，计算在两阀均全开、额定负荷下主、副水位调节阀的流量分配数值 Qv，然后再计算得到主、副水位调节阀前后差压。
3.根据权利要求1或2所述的热力发电机组凝结水泵变频改造工况点预计算方法，其特征在于除氧器主、副水位调节阀工频运行工况时前后差压的确定方法为根据除氧器水位调节阀不同行程下的流量系数，用二次函数拟合得到调节阀开度与流量系数曲线方程， 然后根据工频试验结果计算当时调节阀开度下的流量系数，从而计算出工频运行时主、副水位调节阀前后差压。
4.根据权利要求3所述的热力发电机组凝结水泵变频改造工况点预计算方法，其特征在于额定负荷时凝结水泵变频运行的最低出口压力计算方法为根据在相同负荷下，无论凝结水泵工频运行还是变频运行，整个凝结水系统管路中除了除氧器水位调节阀的局部阻力发生变化外，其它各处沿程阻力与局部阻力均不会发生变化这一性质计算得到。
全文摘要
本发明公开了一种热力发电机组的凝结水泵变频改造工况点预计算方法。在进行凝结水泵变频改造前，对变频改造后的经济性进行预评估是十分必要的，进行凝结水泵变频改造后工况点预计算是这一工作的首要前提。本发明的特征在于结合凝结水泵变速运行平衡点计算式对其变速运行工况进行分析，从除氧器水位调节阀特性出发，结合工频状态下的相关试验，计算得到平衡点计算式的各项系数；然后，结合水泵比例定律实现凝结水泵变速运行工况点参数的定量计算。在此基础上，可对凝结水泵变频改造节能效果进行预评估，为改造提供依据。
文档编号F04B49/00GK102200120SQ20101013291
公开日2011年9月28日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者吴文健, 张宝, 樊印龙, 童小忠 申请人:浙江省电力试验研究院, 浙江省电力试验研究院技术服务中心