一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法与流程

技术特征：
1.一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)计算污垢热阻；(2)自然通风状态下空冷凝汽器迎面风速计算；(3)计算目标工况下的最小防冻流量；(4)重复步骤(3)，计算不同环境温度和排汽参数下的最低防冻流量。2.根据权利要求1所述的一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括如下步骤：(1
‑
1)查找机组记录的历史数据，获得入冬后空冷凝汽器列全部投入运行的某时间段内的运行数据；(1
‑
2)根据运行数据，计算传热单元数；(1
‑
3)计算所选时间段内空冷岛的试验换热系数；(1
‑
4)利用式(5)计算污垢热阻式(5)中，k为所选时间段内空冷岛的试验换热系数；k0为空冷凝汽器设计换热系数；单位w/m2·
℃。3.根据权利要求2所述的一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，所述传热单元数通过式(1)进行计算：式(1)中，q
p
为空冷岛蒸汽放热量，kw；t
s1
为凝结水温度，℃；t
a1
为空冷风机进口冷空气温度，℃；d
a1
为空冷风机进口风量，m3/s；c
pa1
为冷空气定压比热容，kj/kg
·
℃；ρ为冷空气密度，kg/m3；式(1)中，d
a1
计算公式为：式(2)中，d
a
为空冷风机额定转速下的风量，m3/s；n
a
为空冷风机额定转速，r/min；n
a1
为空冷风机试验工况转速，通过数据的采集得到，r/min；式(1)中，q
p
的计算公式为：q
p
＝d
p
·
(h
p
‑
h
s1
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)式(3)中，d
p
为进入空冷岛的蒸汽流量，t/h；h
p
为汽轮机排汽焓值，kj/kg；h
s1
为凝结水焓，通过数据的采集得到的凝结水温度得出，kj/kg。4.根据权利要求3所述的一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，所选时间段内空冷岛的试验换热系数通过式(4)进行计算：
式(4)中，a为空冷岛换热面积，m2。5.根据权利要求4所述的一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括如下步骤：(2
‑
1)计算自然通风状态下空冷凝汽器的换热系数；(2
‑
2)利用空冷岛性能曲线，查找与迎面风速计算相关的参数；(2
‑
3)迭代计算求取自然通风状态下的迎面风速数值。6.根据权利要求5所述的一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，自然通风状态下空冷凝汽器的换热系数通过式(6)进行计算：式(6)中，α
it
为蒸汽侧换热系数，w/m2·
℃；λ为管壁导热系数，w/m2·
℃；α
ot
为空气侧换热系数，单位w/m2·
℃；a
i
、a
m
、a
o
分别为蒸汽侧、管壁、空气侧换热面积，m2；η
o
为肋片换热效率；式(6)中，α
ot
的计算公式为：式(7)中，v
t
和v
o
分别为自然通风工况和设计工况下的空冷凝汽器迎面风速，m/s；α
o
为设计工况下空气侧对流换热系数，w/m2·
℃。7.根据权利要求6所述的一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，通过式(9)迭代计算求取自然通风状态下的迎面风速数值：式(9)中，δ为差值；v
t
为自然通风状态下的迎面风速，m/s；a
y
为迎风面积，m2；赋予v
t
一个极低的初值，并以0.001m/s的步长增加；当差值δ低于预设的绝对值或相对值，则迭代结束，此时的v
t
值即为自然通风状态下的迎面风速。8.根据权利要求7所述的一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括如下步骤：(3
‑
1)计算考虑污垢热阻影响的目标工况换热系数；(3
‑
2)计算目标工况的传热单元数；(3
‑
3)计算目标工况换热量；(3
‑
4)计算目标工况最低防冻流量；(3
‑
5)对蒸汽流量分布不均的修正。9.根据权利要求8所述的一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，考虑污垢热阻影响的目标工况换热系数通过式(10)计算：
目标工况的传热单元数通过式(11)计算；目标工况换热量通过式(12)计算：q
pm
＝(t
s1m
‑
t
a1m
)a
y
·
v
t
·
c
pa1tm
·
ρ
tm
(1
‑
exp(1
‑
ntu
m
))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(12)式(12)中，t
s1m
为凝结水温度，其值为设计限定的最低值；目标工况最低防冻流量通过式(13)计算：式(13)中，h
s1m
为对应设计限定的最低凝结水温度的焓值，kj/kg；h
pm
为目标工况排汽焓值。10.根据权利要求9所述的一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其特征在于，考虑蒸汽流量分布不均，利用公式(14)对目标工况最低防冻流量进行修正：式中，为蒸汽流量分布不均的修正系数，取值为1.05；d
pmx
即为综合考虑多种影响因素后的目标工况最低防冻流量值。

技术总结
本发明提供一种考虑多种影响因素的空冷岛最低防冻流量计算方法，其考虑了排汽参数变化、蒸汽流量分布不均和污垢热阻的影响，将空冷凝汽器换热性能的分析与变工况计算进行结合，根据机组运行测点采集的数据，并通过一系列的计算和修正得出最低防冻流量的指导值，在保证精确度的同时兼顾了使用的便利性。保证精确度的同时兼顾了使用的便利性。保证精确度的同时兼顾了使用的便利性。


技术研发人员：杜威 李路江 唐广通 杨海生 张营 李铁军
受保护的技术使用者：国家电网有限公司 国网河北能源技术服务有限公司
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2022/1/3