System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法及系统技术方案_技高网

一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法及系统技术方案

技术编号:44245399 阅读:8 留言:0更新日期:2025-02-11 13:43
本发明专利技术涉及一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法及系统,方法步骤包括:测量目标冷却塔周围的气象数据以及循环水流量,采集电厂实时运行数据,并获取冷却塔的设计参数;基于所测量的气象数据迭代计算大气湿球温度;基于塔内风速迭代计算冷却塔特性参数,包括冷却塔特性系数、冷却塔冷幅以及冷却塔效率,并进行湿冷机组冷却塔特性实时监测。与现有技术相比,本发明专利技术具有适应性强、冷却塔性能计算精度高等优点。通过实时采集和分析和冷却塔性能相关的运行数据,并进行冷却塔内风速迭代计算,实现对于冷却塔的性能参数的实时监测,可以及时发现并解决影响机组性能的问题,确保机组的稳定运行和高效输出,并可降低机组能耗水平和运维成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及湿冷机组冷却塔性能评估,尤其是涉及一种用于实时评价湿冷机组冷却塔特性的实时监测方法及系统。


技术介绍

1、湿冷机组冷却塔的性能对于电厂的经济性具有深远影响。具体而言,冷源损失构成了电厂能量损失的主要部分。冷却塔若性能不佳或运行不稳定,将导致循环冷却水温度升高,进而引发凝汽器真空度下降,汽轮机组工作效率降低,最终增加发电煤耗,降低设备出力,严重影响电厂的热效率。鉴于当前电厂锅炉与汽轮机效率已普遍达到90%以上,节能优化的空间相对有限,而冷却塔的节能潜力尚未得到充分挖掘。研究表明,对于装备汽轮发电机组的电厂,冷却水温度的降低与热效率的提升呈正相关,特别是在高压机组中,冷却水温度每降低1℃,机组性能可提升约0.35%。

2、然而,长期以来,由于多种原因,电厂对冷却塔的节能潜力认识不足,部分电厂甚至忽视了冷却塔的维护与监控,导致冷却效能下降。冷却塔的冷却性能受多种因素影响,包括设计参数(如填料布局、配水系统配置)以及环境因素(特别是环境侧风)。环境侧风会扰乱塔内流场分布,削弱空气流动性能,进而降低冷却塔的冷却能力。

3、中国专利cn118310784a公开了“冷却塔冷却效率评价方法、系统”。该系统根据冷却塔气象站数据迭代计算了湿球温度,计算冷却塔实测逼近度的方法描述清楚,但在对理想出塔温度t2d的计算上未能进行详细描述,因此在如何准确实时准确计算冷却塔特性的方法上有所欠缺;同时作为一个系统,对采集完的数据如何进行预处理以及关于冷却塔设计参数的考虑上也考虑的不够完善。

4、中国专利cn112698583a公开了“一种湿冷机组冷端性能监测及智能诊断系统”。该方法主要通过定期从数据库中调取不同工况下的环境气象参数和机组运行数据,采用大数据分析及挖掘技术分别按公式计算冷却塔热力变化因子和阻力变化因子,以此评价冷却塔热力性能和阻力性能的变化情况。该方法更加偏向一段时间变化对冷却塔填料脏污或者性能变化的评价,在冷却塔实时动态评价上有所欠缺。

5、中国专利cn115481541a公开了“一种冷却塔综合性能的准确评价方法”,此方法主要缺点在于基于水量损失的综合性能分析模型、基于空气流量的综合性能分析模型、基于气水比λ的综合性能分析模型等计算方法中采用了大量的拟合公式,此类公式需要根据不同机组类型、机组和冷却塔运行参数进行拟合,不具备广泛的适用性;同时拟合公式在一段时间后由于运行数据准确性或者冷却塔性能发生变化导致公式会不适用,此时就无法对冷却塔实时性能进行评价。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种考虑环境侧风条件的冷却塔实时性能监测方法及系统。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:

3、作为本专利技术的第一方面,提供一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,步骤包括:

4、测量目标冷却塔周围的气象数据以及循环水流量,采集电厂实时运行数据,并获取冷却塔的设计参数;

5、基于所测量的气象数据迭代计算大气湿球温度;

6、基于塔内风速迭代计算冷却塔特性参数,包括冷却塔特性系数、冷却塔冷幅以及冷却塔效率,并进行湿冷机组冷却塔特性实时监测。

7、作为优选技术方案,所述方法于目标冷却塔周围设置多个气象站,测量的气象数据包括冷却塔周围大气干球温度tair、大气湿度humidity以及大气压力pair。

8、作为优选技术方案,所述迭代计算大气湿球温度具体步骤如下:

9、根据大气干球温度tair计算大气干球温度下的饱和蒸气压力pwat;

10、假设大气湿球温度初始值t_wet_bulb0等于大气干球温度tair;

11、根据大气湿球温度初始值t_wet_bulb0计算得到大气湿球温度下的饱和蒸气压力pwater1;

12、根据大气干球温度tair、大气湿球温度下的饱和蒸气压力pwater1、大气干球温度下的饱和蒸气压力pwater2、大气湿度humidity、大气压力pair计算得到大气湿球温度计算值t_wet_bulb;

13、比较大气湿球温度计算值t_wet_bulb和大气湿球温度初始值t_wet_bulb0的偏差,如果小于等于设定阈值则迭代结束,否则将湿球温度以每次设定步长的幅度递减,直到满足精度要求后迭代结束。

14、作为优选技术方案,所述迭代计算冷却塔特性参数具体步骤如下:

15、设定塔内风速初始值v0、第一冷却塔特性参数初始值a_act以及出塔水温tmp_twout和入塔水温tmp_twin;

16、在风速初始值的情况下计算塔内的汽水比tmp_lamda;

17、根据塔内的汽水比tmp_lamda、第一冷却塔特性参数a_act和第二冷却塔特性参数m计算得到冷却塔特性数ω;

18、计算与气象条件有关冷却数n,判断与气象条件有关冷却数n和冷却塔特性数ω是否相等;如果不相等,则变化出塔水温tmp_twout直到n和ω相等;

19、计算冷却塔总阻力deltap和冷却塔总抽力h,判断是否相等,如果不相等,则变化塔内风速v0并重新进行迭代计算,直到冷却塔总阻力deltap和冷却塔总抽力h误差在一定范围内;

20、计算冷却塔冷幅与效率,同时计算进塔水温初值tmp_twin,判断进塔水温tmp_twin和实测进塔水温twin误差是否在允许范围内,如果误差不在允许范围内,则变化塔内风速v0重新迭代计算;

21、在迭代结束后输出冷却塔特性系数、冷却塔冷幅以及冷却塔效率。

22、作为优选技术方案,所述冷却塔特性数ω计算如下:

23、ω=a_act×tmp_lamdam

24、式中:tmp_lamda为塔内的汽水比;a_act为第一冷却塔特性参数;m为第二冷却塔特性参数。

25、作为优选技术方案,所述气象条件有关冷却数n计算如下:

26、

27、式中:deltt为实际进出塔水温升;h2aa为温度相当于出塔水温tmp_twout的饱和空气比焓;h1为进塔湿空气比焓;hmaa为温度相当于平均水温tmp_tm的饱和空气比焓;hm为塔内空气比焓均值,即进塔湿空气比焓h1和出塔湿空气比焓h2的平均值;h1aa为温度相当于进塔水温tmp_twin的饱和空气比焓;h2为出塔湿空气比焓。

28、作为优选技术方案,所述冷却塔总阻力deltap计算如下:

29、deltap=0.5×resist1×(den_airin+den_airout)/2×v02

30、其中,resist1为根据塔内风速v0正算的总阻力系数,计算公式如下:

31、resist1=coff_res_a+coff_res_b+coff_res_e-0.0253×v04-0.2118×v03+5.0962×v02+14.37×v0

32、其中,coff_res_本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,步骤包括:

2.根据权利要求1所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述方法于目标冷却塔周围设置多个气象站,测量的气象数据包括冷却塔周围大气干球温度Tair、大气湿度Humidity以及大气压力Pair。

3.根据权利要求1所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述迭代计算大气湿球温度具体步骤如下:

4.根据权利要求1所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述迭代计算冷却塔特性参数具体步骤如下:

5.根据权利要求4所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述冷却塔特性数Ω计算如下:

6.根据权利要求4所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述气象条件有关冷却数N计算如下:

7.根据权利要求4所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述冷却塔总阻力DeltaP计算如下:

8.根据权利要求4所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述的冷却塔冷幅、冷却塔实际效率系数、冷却能力系数计算如下:

9.根据权利要求4所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述的进塔水温初值计算如下:

10.一种湿冷机组冷却塔特性实时监测系统,其特征在于,所述系统应用如权利要求1-9中任一所述的湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,具体包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,步骤包括:

2.根据权利要求1所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述方法于目标冷却塔周围设置多个气象站,测量的气象数据包括冷却塔周围大气干球温度tair、大气湿度humidity以及大气压力pair。

3.根据权利要求1所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述迭代计算大气湿球温度具体步骤如下:

4.根据权利要求1所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述迭代计算冷却塔特性参数具体步骤如下:

5.根据权利要求4所述的一种湿冷机组冷却塔特性实时监测方法,其特征在于,所述冷却塔特性数ω计算如下:

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋欢春黄新刘建龙李存霖韩朝兵俞笑本
申请(专利权)人:上海明华电力科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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