一种煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113268887A(43)申请公布日2021.08.17(21)申请号202110693315.9F01K7/02(2006.01)(22)申请日2021.06.22F01K7/38(2006.01)G06F111/06(2020.01)(71)申请人西安热工研究院有限公司G06F113/08(2020.01)地址710048陕西省西安市碑林区兴庆路G06F119/08(2020.01)136号申请人西安西热节能技术有限公司(72)发明人马汀山吕凯谢天居文平王妍程东涛杨荣祖石慧薛朝囡邓佳张建元许朋江(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人朱海临(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)F01K11/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定系统及方法(57)摘要本发明公开了一种煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定系统及方法，采用理论计算和单变量对比法，以供电负荷和暖风器进/出口风温给定条件下暖风器热源系统静态投资回收期最低为目标函数，通过各热源方案在不同供电负荷工况下的的锅炉热效率、汽轮机热耗率和厂用电率结果，得出对应供电煤耗值，再根据供电负荷分布特性加权求出各热源方案平均供电煤耗值。以投资最小的热源方案为对比基准，其他热源方案先与基准热源进行平均供热煤耗值对比：若大于，该热源不能作为最优方案；若小于，则选取静态回收期最小值对应的方案，作为煤电机组锅炉暖风器最佳热源方案。CN113268887ACN113268887A权利要求书1/2页1.一种煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定方法，其特征在于，包括以下步骤：建立煤电机组锅炉暖风器可选热源；针对热源方案，计算给定供电负荷定和空气预热器入口风温条件下的供电煤耗变化；以投资最小的热源方案为对比基准，以静态回收期最低为目标函数，确定最佳热源。2.根据权利要求1所述的煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定方法，其特征在于，所述建立煤电机组锅炉暖风器可选热源的具体方法如下：根据电站热力循环汽水流程，可选热源如下：热源1：6号低压加热器出水，换热后冷侧回凝汽器；热源2：6段抽汽，换热后冷侧回凝汽器；热源3：中压缸排汽，换热后冷侧回凝汽器；热源4：3段抽汽，换热后冷侧回凝汽器；热源5：冷再抽汽，换热后冷侧回凝汽器；热源6：热再抽汽，换热后冷侧回凝汽器；热源7：锅炉给水，换热后冷侧回凝汽器；统计煤电机组所在地最近十年气候数据，气温最低的月份平均气温作为暖风器入口风温ta；暖风器出口风温70℃作为空气预热器设计入口风温to，以煤电机组设计煤质、锅炉BMCR工况下的风量作为空气流量ma，暖风器热负荷Q取值如下：Q＝ma×Cp×(to‑ta)/3600(1)式中，Cp为暖风器进、出口空气平均比热容；根据热源质量及流量选取热工质和冷工质管路及阀门系统，确定热源的静态投资C1～C6，单位为元。3.根据权利要求2所述的煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定方法，其特征在于，以蒸汽为热源的暖风器，换热器为管壳式结构，管内通入蒸汽，壳侧流经空气，疏水回至机组凝汽器；以水为热源的暖风器，换热器结构仍为管壳式，管内通入水，壳侧流经空气，放热后冷水回至凝汽器。4.根据权利要求2或3所述的煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定方法，其特征在于，所述暖风器热源系统包括：暖风器本体、热工质、冷工质管路及阀门系统。5.根据权利要求4所述的煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定方法，其特征在于，所述热工质为蒸汽和热水，冷工质为换热器疏水。6.根据权利要求1所述的煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定方法，其特征在于，所述针对热源方案，计算下给定供电负荷Nnet和空气预热器入口风温条件下的供电煤耗变化的具体方法如下：煤电机组设计阶段，由汽轮机厂家、锅炉厂家及设计院出具不同供电负荷、空气预热器入口风温条件下的汽轮机热耗率q、锅炉效率ηb及厂用电率ηe后，计算供电煤耗b：式中，ηp为管道效率，取定值0.99；B为该工况下机组标煤总消耗量，t/h；供电负荷按照以下原则划分：令Nnet,0为额定供电负荷，供电负荷工况为：30％Nnet,0、40％Nnet,0、50％Nnet,0、60％Nnet,0、2CN113268887A权利要求书2/2页70％Nnet,0、80％Nnet,0、90％Nnet,0和100％Nnet,0空气预热器入口风温to取值70℃。7.根据权利要求1所述的煤电机组锅炉暖风器最佳热源确定方法，其特征在于，所述以投资最小的热源方案为对比基准，以静态回收期最低为目标函数，确定最佳热源的具体方法如下：统计煤电机组所在地区邻近煤电机组最近3年的运行数据，统计出30％Nnet,0、40％Nnet