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简析定压工况与滑压工况变化功率

随着背压降低机组微增功率将增加,但是背压降低,微增功率不会一直增加。当背压降低到某一个值后,背压继续降低,微增功率不仅不会増加,还会减少,这个背压通常被称为极限真空。不同的工况下,极限背压也不相同。通过微增功率计算模型,可以获得各工况下的极限背压。极限真空的计算精度为0.1kPa,图1为微增功率变化率与背压的关系曲线。微增功率变化率为微增功率与机组额定压下机组功率的比值。由于定压工况与滑压工况变化功率类似,图中仅列出滑压工况的关系曲线。图中3个工况均出现拐点,说明各工况均存在极限真空。微增功率先增加后减少的背压数据。5个工况对应的极限背压分别为3.1kPa,2.4kPa,1.7kPa,2.4kPa,1.6kPa。滑压变化与定压变化工况极限真空基本一致,极限真空与负荷变化方式无关,与负荷率或者ca88会员登录的机组出力有关。

图1:微增功率变化率与背压关系曲线

微增功率变化率与背压关系曲线

前电厂采用的循环水泵有定速泵,双速泵和变频泵。定速泵只能在恒定转速下运行,无法通过改变泵的性能曲线来调节流量。双速泵可以分别在高、低两个转速下运行,比定速泵的可调性强。变频泵通过改变频率来调节泵的转速,从而改变泵的性能曲线来实现流量调节,在变频器的工作区间可以实现对循环冷却水量的连续调节。循环水系统根据供水方式划分,可分为母管制和单元制。母管制供水系统是将所有循环水泵的出口引到一根母管,再由母管分配给各凝汽器。优点是调节能力强,便于维护;缺点是管路相对复杂,不易控制。单元制供水系统指一台或者多台循环水泵向对应的凝汽器供水,优点是控制简单。因此,采用变频泵的单元制供水系统既有良好的调节能力,且管路简单易于控制。


目前,燃煤火电机组循环水泵改造通常采用双速泵或者变频泵。对应于1机2泵的运行方式,泵的改造方案主要有3种:1是2台双速泵,2是1台单速泵和1台变频泵,3是2台变频泵。ca88手机版厂在建立泵的特性计算模型基础上,对这3种改造方案进行计算,获得各方案泵的总耗功。另外,采用2台定速泵组合和1台定速泵与1台变频泵组合时,泵组提供流量由泵组运行方式唯一确定。当采用2台变频泵组合时,流量不能由运行方式唯一确定,某个流量可以由多种运行方式实现,从而引出定流量的循环水泵优化问题。


循环水泵的计算模型就是要确定泵的工作点,计算流量,扬程,功率等参数,如果是变频泵还要计算比转速。本文忽略同型号泵特性上的微小差异,认为同型号泵特性曲线一致。火电机组单元制供水系统通常采用1机2泵的组合方式,一机两泵的模式可以分3种情况:2台定速泵,1台定速泵和1台变频泵,2台变频泵。2台定速泵组合运行时,只能提供有限个运行工作点。因此,可以根据泵的转速组合确定泵的流量,扬程及耗功。后2种组合方式都可以实现流量的连续调节,有无限个工作点。因此,第1种泵组合方式是由ca88手机版运行方式确定泵组的流量,扬程和耗功等参数;第2和第3种泵组合方式则是在己知流量需求的情况下,确定各泵的工作点从而计算扬程及耗功等参数。


由于定速泵的特性曲线无法改变,一般通过节流方式改变流量,但是这种方式将浪费大量能源。从节能和提高经济性的角度出发,许多电厂开始对循环水泵进行改造。有的电厂将原有的定速泵改为双速泵,有的电厂将定速泵改为变频泵。本文基于某电厂2台同型号的泵,对3种不同的改造方案进行实例计算,1种改造方案对应1种泵组合方式。2台双速泵为组合1,1台定速泵和1台变频泵为组合2,2台变频泵为组合3。


由于双速泵组合(组合1)只能提供5种不同的运行方式(单泵低速,单泵高速,双泵双低速,双泵高低速以及双泵双高速)。在给定的管路特性下,泵组有5个不同的工作点,能提供5个不同的流量。假设每个流量为一个工况,单泵低速的流量为工况1,单泵高速的流量为工况2,双泵双低速的流量为工况3,双泵高低速的流量为工况4,双泵双高速的流量为工况5。在这5个工况下,计算3种组合下各泵的主要参数(扬程,效率和耗功等)。


虽然组合2可以实现流量的连续调节,但是在某些工况下(如工况3),变频泵在低效区运行,泵组合经济性明显降低。工况4流量下,组合1和组合2运行工况点相同,1台泵定速运行,1台泵以转速比0.85运行;组合3的2台泵以0.92的比转速并联运行。组合3比另外2种组合方式省电182.6kW,工况3和4的计算结果都表明泵组同步运行比异步运行节能。通过水泵厂的分析,各工况下组合3的总耗功都最小。原因是组合3在给定流量下,泵的运行灵活多变,可以始终保证泵组在较高的效率下运行,从而达到节能的目的。


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点击次数:  更新时间:2018-02-05 09:35:01  【打印此页】  【关闭