一种直接空冷机组低真空供热运行背压寻优系统及方法.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CN113255160A(43)申请公布日2021.08.13(21)申请号202110694538.7F28B1/06(2006.01)(22)申请日2021.06.22G06F111/10(2020.01)G06F119/08(2020.01)(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710048陕西省西安市碑林区兴庆路136号申请人西安西热节能技术有限公司(72)发明人吕凯马汀山居文平程东涛谢天王妍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)F24D19/10(2006.01)权利要求书4页说明书7页附图2页(54)发明名称一种直接空冷机组低真空供热运行背压寻优系统及方法(57)摘要本发明公开了一种直接空冷机组低真空供热运行背压寻优系统及方法，通过现场专项性能试验得出锅炉热效率、锅炉主蒸汽流量随汽轮机调节级后压力的关系，根据供热负荷、供电负荷等边界参数划分离散寻优工况，将机组盈利值M1与全基准工况盈利值M0比较；将各离散寻优工况结果，绘制不同供热负荷下最佳运行背压随供电负荷的变化关系，采用内插法用于生产实际精细化管理指导。本发明基于供热回水温度、标煤单价、上网电价、热价、供电负荷、供热负荷等多边界参数以及燃煤直接空冷机组热负荷‑电负荷‑标煤消耗的复杂关联机理，在满足电网和热网调度的前提下以机组盈利值最大化为目标函数，在线确定燃煤直接空冷机组最佳运行背压。CN113255160ACN113255160A权利要求书1/4页1.一种直接空冷机组低真空供热运行背压寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：建立燃煤直接空冷机组热、电双供应模式下的盈利计算模型，确定运行背压寻优方法的目标函数；根据边界参数总供热负荷、供电负荷和热网回水温度进行寻优工况划分；以直接空冷供热机组盈利值最高为导向，确定寻优工况的最佳运行背压。2.根据权利要求1所述的直接空冷机组低真空供热运行背压寻优方法，其特征在于，所述建立燃煤直接空冷机组热、电双供应模式下的盈利计算模型，确定运行背压寻优方法的目标函数的具体方法如下：盈利值M如下：M＝E+H‑C(1)式中，H为供热收入，E为供电收入，C为标煤消耗成本，元；供电收入E如下：E＝(N‑Ncy)×a×T＝Nnet×a×T(2)式中，N、Ncy和Nnet分别为发电机输出功率、厂用电功率、供电负荷，MW；a为上网电价，元/MWh；T为稳定持续运行时间，h；供热收入H如下：H＝Qt×b×T×3.6(3)式中，Qt为直接空冷机组对外供热总热负荷，MW；b为热价，元/GJ；标煤消耗C如下：C＝B×c×T(4)式中，B为直接空冷机组对外供热、供电时的机组标煤消耗量，t/h；c为标煤单价，元/t；将对供电负荷Nnet和对外供热负荷Qt作为寻优的边界参数；运行背压寻优操作过程的盈利值M的变量仅为标煤消耗B，则标煤消耗B最低值对应的工况为最佳工况；燃煤直接空冷供热机组，锅炉主蒸汽压力按照已有的定‑滑‑定曲线调节，主汽温度、再热蒸汽温度按照额定参数调整，此时的机组标煤消耗量B如下：式中，Pc为运行背压，kPa；Qt为对外供热总负荷，MW；hms、hrh、hrc、hgs、hzj和hgj分别为锅炉过热器出口主蒸汽焓值、锅炉再热器出口和进口蒸汽焓值、锅炉入口给水焓值、锅炉再热器和过热器减温水焓值，kJ/kg，均通过现场压力和温度测量值计算得出；锅炉热效率ηb如下：ηb＝f2(Dms)(6)式中，ηp为管道效率，取定值0.985；Dms、Drh、Drc、Dgs、Dzj和Dgj分别为锅炉过热器出口主蒸汽流量、锅炉再热器出口和进口蒸汽流量、锅炉入口给水流量、锅炉再热器和过热器减温水流量，t/h；上述的关联性如下：2CN113255160A权利要求书2/4页式中，Dex1、Dex2和Dleak分别为高压缸1段抽汽、2段抽汽和轴封外漏量；Dex1和Dex2根据1段抽汽和2段抽汽对应的高压加热器热平衡计算得出，Dleak是主蒸汽流量Dms和主蒸汽压力Pms的二元函数：Dleak＝f3(Dms,Pms)(8)锅炉过热器出口主蒸汽流量Dms是确定标煤消耗B的基准参数；锅炉过热器出口主蒸汽流量Dms和汽轮机调节级后压力P的关系如下：Dms＝c×P+d(9)式中，c和d为常系数，通过现场专项试验得出；在上网电价、热价及以标煤单价给定，总供热负荷Qt、供电负荷Nnet和热网回水温度ti边界条件下的寻优操作，燃煤热电联产机组标煤消耗量B值最低值即为最优工况，对应的运行背压Pc为最佳运行背压。3.根据权利要求2所述的直接空冷机组低真空供热运行背压寻优方法，其特征在于，所述上网电价a、