[發明專利]圖表化的蒸汽動力系統分析優化方法和裝置

有效

• 申請號: 201310450690.6
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN104463341B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 樓宇航;姜春陽;夏凌風;張楠
• 申請（專利權）人: 北京宜能高科科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨,張處仁

技術領域

本發明涉及蒸汽動力領域，具體而言，涉及一種圖表化的蒸汽動力系統分析優化方法和裝置。

背景技術

蒸汽動力系統在一般工業企業中往往占據很高比例的能耗。蒸汽動力系統的能效，關系著整個工廠的運行成本。目前，對蒸汽動力系統能量利用狀況的分析評估方法主要包括利用能耗轉化因子折算系統綜合能耗、直接計算系統熱電聯產效率等等。這些評估方法的優點是能夠較為清晰明確的用指標性的數值對系統能量利用狀況進行評估，其存在的問題是較難反映出系統自身設備配置或者生產運行需要帶來的影響。例如一個蒸汽動力系統是否具備高壓鍋爐、高壓管線、凝汽透平等，都會對該系統的綜合能耗和熱電聯產效率帶來較大的影響。對于一個實際存在的蒸汽動力系統或一套新的蒸汽動力系統設計方案，很難采用類似綜合能耗或者熱電聯產效率等指標性結果來評判其用能狀況。

因此，如何改進現有蒸汽動力系統用能分析評估方法，提供一種更全面、準確的系統用能評估方法，即為本領域技術人員的研究方向所在。

發明內容

本發明提供一種圖表化的蒸汽動力系統分析優化方法和裝置，用以克服現有技術中存在的至少一個問題。

為達到上述目的，本發明提供了一種圖表化的蒸汽動力系統分析優化方法，包括以下步驟：

采集第一蒸汽動力系統在不同工況下的工藝參數，工藝參數包括設備操作參數、設備性能特征參數和系統經濟性參數；

根據第一蒸汽動力系統的結構特征、能量守恒、質量守恒，各設備的性能模型、能量守恒、質量守恒以及系統工藝參數，建立第一蒸汽動力系統的第一非線性數學模型；

對第一非線性數學模型進行模擬求解，得到第一蒸汽動力系統及其中所有設備、流股的第一模擬結果，第一模擬結果包括第一蒸汽動力系統的負荷分配狀況、能量分配狀況、運行成本、熱電比以及熱電聯產效率；

根據第一模擬結果，統計第一蒸汽動力系統中各等級蒸汽鍋爐、汽輪機、透平、減溫減壓器和各裝置的產用汽數據以及外供外購蒸汽數據，生成第一蒸汽動力系統的負荷配置圖，負荷配置圖以溫度為縱坐標，以流量為橫坐標，標明各等級蒸汽間通過汽輪發電機機、蒸汽驅動透平、減溫減壓器的蒸汽流量；

根據負荷配置圖和第一模擬結果，對第一蒸汽動力系統的操作運行狀況和結構合理性進行分析，根據分析結果對第一蒸汽動力系統的操作狀況或系統結構進行改進，得到第二蒸汽動力系統，并建立對應的第二非線性數學模型。

可選的，根據負荷配置圖和第一模擬結果，對第一蒸汽動力系統的運行狀況和結構合理性進行分析，根據分析結果對第一蒸汽動力系統的操作狀況或系統結構進行改進，得到第二蒸汽動力系統步驟具體包括：

將負荷配置圖和第一模擬結果展示給用戶，接受用戶對第一蒸汽動力系統的結構優劣和蒸汽使用的合理性進行分析；

接受根據分析結果對第一蒸汽動力系統的構成進行調整，并根據用戶的調整得到第二蒸汽動力系統。

可選的，上述方法還包括以下步驟：

預先建立用于存儲構成蒸汽動力系統的設備和流股的模型庫；

在用戶對第一蒸汽動力系統進行調整時，接受用戶對模型庫中設備和流股的選擇；

根據用戶選擇的設備和流股對第一蒸汽動力系統進行更新，得到第二蒸汽動力系統，并生成對應的第二非線性數學模型。

可選的，上述方法還包括以下步驟：

對第二非線性數學模型進行模擬求解，得到第二蒸汽動力系統及其中所有設備和流股的第二模擬結果，第二模擬結果包括第二蒸汽動力系統的負荷分配狀況、能量分配狀況、運行成本、熱電比以及熱電聯產效率；

將第二模擬結果和第一模擬結果進行對比，得到第二蒸汽動力系統和第一蒸汽動力系統蒸汽負荷分配和能效比的對比結果。

為達到上述目的，本發明還提供了一種圖表化的蒸汽動力系統優化裝置，包括：

參數采集模塊，用于采集第一蒸汽動力系統在不同工況下的工藝參數，工藝參數包括設備操作參數、設備性能特征參數和系統經濟性參數；

建模模塊，用于根據第一蒸汽動力系統的結構特征、能量守恒、質量守恒，各設備的性能模型、能量守恒、質量守恒以及系統工藝參數，建立第一蒸汽動力系統的第一非線性數學模型；

求解模塊，用于對第一非線性數學模型進行模擬求解，得到第一蒸汽動力系統及其中所有設備、流股的第一模擬結果，第一模擬結果包括第一蒸汽動力系統的負荷分配狀況、能量分配狀況、運行成本、熱電比以及熱電聯產效率；