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摘要：在当前经济增长和污染耗能矛盾日益尖锐的时代，优化节能已经成为各个经济行业不变的使命和永恒的主题，电力行业作为耗能污染情况分外突出的重点行业，挖掘电厂生产节能和优化潜力对我国能源保护、环境保护也有着显著的作用和意义。而电厂生产中，循环泵耗能比重较大，且不同环境、负荷和地区气候下，电厂循环水泵的合理配置也对其耗能有着很大的影响。因此本文主要研究探讨了电厂循环水系统优化运行及其涉及到的关键问题，这对间接提高电厂经济效益也有现实作用和积极影响。
关键词：电厂;循环水系统;优化运行;研究探讨
据有关数据分析，火力发电厂汽轮机组的水循环系统耗能量占据了整个电厂发电总量的1.5%，可谓是电厂耗能设备大户，而且如果火力发电厂的汽轮机组水循环系统是水冷凝汽器来凝结水汽，该汽轮机组就必须要配备至少两台的循环水泵，而循环水泵则是整个水循环系统用电设备较大者之一，其汽轮机组运行过程中，不是所有循环水泵都是运行状态，也有处于备用的，因此针对不同负荷要求和不同环境季节就要科学采取不同的循环水泵组合配置，这样才能够确定电厂循环水系统的优化运行方式，对节省电厂耗电量，提高电厂经济效益有着极大的促进作用。
一、最佳循环水流量确定方法及其改进
当前主要是根据改变电厂循环水流量使得其汽轮机组电功率和循环水泵耗费功率的增加值之间差值达到最大值时，其对应的真空就是最佳真空，该最佳真空状态时的循环水流量即为最佳循环水流量的原理来确定其最佳真空和最佳循环水流量的。这种确定方法已经被广泛运用到电厂循环水系统的优化运行中，也取得了良好的效果。然而这种方法考虑并不全面，只是考察了循环水输送过程中水泵消耗电功率，对于循环水本身费用则没有考虑在内，尤其当前水费价格不断上涨，这种水费成本造成的经济损失也越来越大，因此确定最佳循环水流量必须要充分考虑循环水自身成本费用。为方便说明计算，不妨设定一台汽轮机配备两台定转速循环水泵，那么计算该汽轮机组排汽量和循环水入口温度下最佳水循环流量步骤和计算方法如下：
当某循环水入口温度和水流量下，其汽轮机组排汽量取不同值时，按照相关数学物理计算公式就可以得出其循环水温增长为Δt，凝汽器端差δt，凝汽器饱和温度tc，其计算公式如下：
其中tc=tw1+Δt+δt，而Dw是循环水流量，Dc是汽轮机排汽量，m（Dw /Dc的比值）是凝汽器冷却倍率，Ac是凝汽器冷却面积，K（别尔曼公式计算得出）是凝汽器传热系数。
如果循环水泵台数运行数目有变，也可先根据以上两个公式计算出循环水流量改变后的相应凝汽器压力，再结合背压变化对汽轮机组发电功率影响原理得出其发电功率变化值，并制作相应坐标ΔP（Dc ，tw1），得出其变化曲线，如果是一台泵变为两台泵，那么还可以作出其循环水泵所耗费功率增量变化ΔPp，如下图所示，发电机组电功率增加值变化就与循环水泵功耗增加值工况一致，其交点Dc=f（tw1）变化曲线如下图：
根据该变化曲线就可以得出只有发电机组电功率净增值ΔPnet为其最大值时，电厂循环水泵系统运行才最为有利，虽然改变循环水泵运行数量后确定其循环水最佳值就可以根据ΔPnet大小来判断，如果ΔPnet大于零，那么汽轮发电机组功率增加值ΔP也就比循环水泵运行耗费功率增加值ΔPp要大，此时就要采取双泵运行，反之则采取单泵并行，那么右上图曲线则是相应水泵运行区间。
以上数据理论分析单纯考虑了水泵本身耗费功率，下面再综合考虑循环水自身成本费用，那么其最佳循环水流计算步骤如下。首先计算汽轮机净收益ΔCb ，其中Rd是上网电价，Rw是循环水价格，α是系数（开式循环中，α值是1，闭式循环中，α则为循环水系统补水率），Dw是机组所需循环水流量，ΔP是汽轮机功率增值（循环水流量增加），ΔPp循环水泵增加消耗的功率（循环水流量增加）。
按照公式3就可以知道如果想要净收益最大，其最佳循环水流量数值变化就如下
显然如果考虑循环水本身费用后，其凝汽器最佳真空和最佳水流量就和之前所得数目不一样，之前计算得出就不是最优。
二、实例计算分析
如果按照上文给出的例子进行计算，也就2台循环水泵，一台循环水量是25989t/h，两台循环水量为30560t/h，那么一台循环水泵运行耗费电功率就是1740kW/h，按照循环水补水率为2.5%计算，不同排汽量、不同循环水入口和一定温度状况下，循环水费不同，其机组单泵转为双泵运行变化分界线就如下图：
按照上图所示，不难看出每条曲线都代表则该机组水泵的运行分界线，其上下区间则表示相应机组水泵运行范围，也就是说如果循环水价格越低，其分界线会向左下移动，单泵运行范围越小，双泵运行范围扩大，反之亦然。因此在确定循环水泵最佳运行方式有也要充分考虑循环水价格对其运行的影响。
三、循环水系统优化运行措施
当前我国电厂循环水泵调节基本都是整台水泵调节，其调节模式无法确保其循环水量是最佳状态，基本只是近视值，这不利于凝汽器保持最佳真空状态运行，也不利于循环水量的利用，因此可以采取循环水泵变速调节模式，并在控制循环水泵优化运行管理中考虑其循环水本身价格，实现循环水系统理论层面最优转为实际最优。另外如果处于冬季寒冷地区，凝汽器保持最佳真空状态运行有可能会高于极限真空，这时就应当适当减少循环水流量，使得其凝汽器真空小于极限真空，能够减少循环水损失。
结束语
当前电厂汽轮机组运行状况各异，负荷也都不尽相同，因此相关电厂也都要结合该电厂水泵运行实际情况来分析计算并实现其凝汽器真正的最佳真空，按照上文分析可知如果单泵变为双泵运行，那么循环水价格不断增大时，就应该推迟双泵运行，这能够降低汽轮机组污染和水量消耗。
参考文献：
[1]马永刚.火电厂循环水系统优化运行研究[J].东北电力技术，2014（1）.
[2]缪国钧，葛晓霞.电厂循环水系统的优化运行[J].汽轮机技术，2011（3）.
[3]段国武.循环水系统节能优化运行[J].科技视界，2013（24）.
关键词：电厂;循环水系统;优化运行;研究探讨
据有关数据分析，火力发电厂汽轮机组的水循环系统耗能量占据了整个电厂发电总量的1.5%，可谓是电厂耗能设备大户，而且如果火力发电厂的汽轮机组水循环系统是水冷凝汽器来凝结水汽，该汽轮机组就必须要配备至少两台的循环水泵，而循环水泵则是整个水循环系统用电设备较大者之一，其汽轮机组运行过程中，不是所有循环水泵都是运行状态，也有处于备用的，因此针对不同负荷要求和不同环境季节就要科学采取不同的循环水泵组合配置，这样才能够确定电厂循环水系统的优化运行方式，对节省电厂耗电量，提高电厂经济效益有着极大的促进作用。
一、最佳循环水流量确定方法及其改进
当前主要是根据改变电厂循环水流量使得其汽轮机组电功率和循环水泵耗费功率的增加值之间差值达到最大值时，其对应的真空就是最佳真空，该最佳真空状态时的循环水流量即为最佳循环水流量的原理来确定其最佳真空和最佳循环水流量的。这种确定方法已经被广泛运用到电厂循环水系统的优化运行中，也取得了良好的效果。然而这种方法考虑并不全面，只是考察了循环水输送过程中水泵消耗电功率，对于循环水本身费用则没有考虑在内，尤其当前水费价格不断上涨，这种水费成本造成的经济损失也越来越大，因此确定最佳循环水流量必须要充分考虑循环水自身成本费用。为方便说明计算，不妨设定一台汽轮机配备两台定转速循环水泵，那么计算该汽轮机组排汽量和循环水入口温度下最佳水循环流量步骤和计算方法如下：
当某循环水入口温度和水流量下，其汽轮机组排汽量取不同值时，按照相关数学物理计算公式就可以得出其循环水温增长为Δt，凝汽器端差δt，凝汽器饱和温度tc，其计算公式如下：
其中tc=tw1+Δt+δt，而Dw是循环水流量，Dc是汽轮机排汽量，m（Dw /Dc的比值）是凝汽器冷却倍率，Ac是凝汽器冷却面积，K（别尔曼公式计算得出）是凝汽器传热系数。
如果循环水泵台数运行数目有变，也可先根据以上两个公式计算出循环水流量改变后的相应凝汽器压力，再结合背压变化对汽轮机组发电功率影响原理得出其发电功率变化值，并制作相应坐标ΔP（Dc ，tw1），得出其变化曲线，如果是一台泵变为两台泵，那么还可以作出其循环水泵所耗费功率增量变化ΔPp，如下图所示，发电机组电功率增加值变化就与循环水泵功耗增加值工况一致，其交点Dc=f（tw1）变化曲线如下图：
根据该变化曲线就可以得出只有发电机组电功率净增值ΔPnet为其最大值时，电厂循环水泵系统运行才最为有利，虽然改变循环水泵运行数量后确定其循环水最佳值就可以根据ΔPnet大小来判断，如果ΔPnet大于零，那么汽轮发电机组功率增加值ΔP也就比循环水泵运行耗费功率增加值ΔPp要大，此时就要采取双泵运行，反之则采取单泵并行，那么右上图曲线则是相应水泵运行区间。
以上数据理论分析单纯考虑了水泵本身耗费功率，下面再综合考虑循环水自身成本费用，那么其最佳循环水流计算步骤如下。首先计算汽轮机净收益ΔCb ，其中Rd是上网电价，Rw是循环水价格，α是系数（开式循环中，α值是1，闭式循环中，α则为循环水系统补水率），Dw是机组所需循环水流量，ΔP是汽轮机功率增值（循环水流量增加），ΔPp循环水泵增加消耗的功率（循环水流量增加）。
按照公式3就可以知道如果想要净收益最大，其最佳循环水流量数值变化就如下
显然如果考虑循环水本身费用后，其凝汽器最佳真空和最佳水流量就和之前所得数目不一样，之前计算得出就不是最优。
二、实例计算分析
如果按照上文给出的例子进行计算，也就2台循环水泵，一台循环水量是25989t/h，两台循环水量为30560t/h，那么一台循环水泵运行耗费电功率就是1740kW/h，按照循环水补水率为2.5%计算，不同排汽量、不同循环水入口和一定温度状况下，循环水费不同，其机组单泵转为双泵运行变化分界线就如下图：
按照上图所示，不难看出每条曲线都代表则该机组水泵的运行分界线，其上下区间则表示相应机组水泵运行范围，也就是说如果循环水价格越低，其分界线会向左下移动，单泵运行范围越小，双泵运行范围扩大，反之亦然。因此在确定循环水泵最佳运行方式有也要充分考虑循环水价格对其运行的影响。
三、循环水系统优化运行措施
当前我国电厂循环水泵调节基本都是整台水泵调节，其调节模式无法确保其循环水量是最佳状态，基本只是近视值，这不利于凝汽器保持最佳真空状态运行，也不利于循环水量的利用，因此可以采取循环水泵变速调节模式，并在控制循环水泵优化运行管理中考虑其循环水本身价格，实现循环水系统理论层面最优转为实际最优。另外如果处于冬季寒冷地区，凝汽器保持最佳真空状态运行有可能会高于极限真空，这时就应当适当减少循环水流量，使得其凝汽器真空小于极限真空，能够减少循环水损失。
结束语
当前电厂汽轮机组运行状况各异，负荷也都不尽相同，因此相关电厂也都要结合该电厂水泵运行实际情况来分析计算并实现其凝汽器真正的最佳真空，按照上文分析可知如果单泵变为双泵运行，那么循环水价格不断增大时，就应该推迟双泵运行，这能够降低汽轮机组污染和水量消耗。
参考文献：
[1]马永刚.火电厂循环水系统优化运行研究[J].东北电力技术，2014（1）.
[2]缪国钧，葛晓霞.电厂循环水系统的优化运行[J].汽轮机技术，2011（3）.
[3]段国武.循环水系统节能优化运行[J].科技视界，2013（24）.