冷端最佳化的意義
圖1為燃煤機組典型的能量流圖
圖1 燃煤機組能量流圖圖1 燃煤機組能量流圖
由圖1可以看出在電廠各大環節能量損失中,冷端凝汽器的損失最大,約占56%,關於電廠節能，有個形象的比喻：在鍋爐、管道上節能好比是在鷺鷥腿上劈肉，在汽輪機、發電機上節能好比是在蚊子肚裡刮油，而在汽輪機冷端節能就是在肥豬屁股上割肉。冷端最佳化節能相對於其它環節而言，節能潛力最大，效果更為顯著。
冷端最佳化P2R2技術原理
1)目標函式的定義
冷端最佳化的目標函式定義為汽輪機功率增量Δ P減去冷端設備用電功率增量Δ P，那么求解Δ N=Δ P -Δ P =f( R， R)即為冷端最佳化,其中 R 、R為冷端凝汽器熱阻及循環冷卻水系統水阻，簡稱冷端最佳化P2R2技術。
潔能管®用於冷端最佳化時，熱阻函式R、汽輪機功率增量函式ΔP、水阻函式R和循泵電功率增量ΔP可以分別表示為：
R=f(Z,d,t, l,n,λ,β,Q,t,i,e,α)
ΔP = f(Z,d,t, l,n,λ,β,i,e,α,D,Q,t)
R=f(Q,d, l,n,Z, t,D,L,H,i,e,α)
ΔP=f(d, l,n,Z, t,Di,L,H, i,e,α,Q)
那么目標函式可以表示為：
ΔN= f(Z,d,t, l,n,λ,D,L,H,i,e,α,β,Q,t,D)
冷端最佳化的任務就是在特定的邊界條件下，求解ΔN為最大值時各變數的最佳組合。根據最佳化參數的不同，冷端最佳化可分為結構參數最佳化和運行參數最佳化。凡涉及冷端結構參數如凝汽器冷卻水流程Z、冷凝管外徑d長度l根數n壁厚t冷凝管材導熱係數λ及潔能管®的i、e、α參數最佳化的，稱為結構參數最佳化。凡涉及改變冷端運行參數如凝汽器進汽量D、冷卻水量Q、進水溫度t等的最佳化的，稱為運行參數最佳化。
冷端最佳化P2R2技術的關鍵在於精確的數學模型。
2）數學模型
1）圖 2為典型的汽輪機功率增量曲線
圖 2 汽輪機功率增量曲線圖 2 汽輪機功率增量曲線
（2）圖3為典型機組凝汽器Rt與進水溫度t和循環冷卻水量Q的函式關係圖
圖 3凝汽器熱阻隨冷卻水量水溫變化的曲面圖 3凝汽器熱阻R隨冷卻水量Q、水溫t變化的曲面
（3）圖4為典型機組循環冷卻水系統水阻曲線圖
圖 4循環冷卻水系統水阻與冷卻水量的關係圖圖 4循環冷卻水系統水阻與冷卻水量Qw的關係圖（d, l,n,Z, t,D,L,H,i,e,α恆定）
（4）圖5為典型機組循環冷卻水泵流量-效率曲線圖
圖 5循環冷卻水泵流量-效率曲線圖圖 5循環冷卻水泵流量-效率曲線圖（t影響忽略不計）
冷端最佳化P2R2技術套用效果
簡單說，冷端最佳化P2R2技術就是尋找熱阻和水阻的平衡點，以達到最大的供電功率，最小的供電煤耗。以300MW機組為例，採用潔能管®對冷端結構參數與運行參數進行最佳化結果如下：
以售電價0.5元/度、機組年利用率85%計算，機組在不改變其它參數的前提下，僅僅通過運行參數最佳化，20℃工況最佳化後供電功率增加672kW，年節能效益高達250萬元；同樣在20℃工況點，通過潔能管®結構參數最佳化+運行參數最佳化，機組可多供2817kW，年節能效益達1049萬元。有關潔能管®用於冷端最佳化效果的詳細數據請見西安熱工研究院所做《徐州華潤電力有限公司#1機凝汽器性能試驗報告》和《華能蘇州熱電有限公司#2機凝汽器性能試驗報告》即《凝汽器改造性能試驗報告摘要》。
