[發明專利]一種電站母管制機組鍋爐負荷分配方法

有效

• 申請號: 201410256878.1
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104089269A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 郭明奎;薛鋼;申彥杰;劉峰;李紅霞;張玉青;楊奇明;李柯;梁靜;李文喆;徐永赪;習寶全
• 申請（專利權）人: 河北華電石家莊熱電有限公司
• 主分類號: F22B35/00
• 分類號: F22B35/00
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 徐瑞豐;董金國

1.一種電站母管制機組鍋爐負荷分配方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：實時采集數據，計算鍋爐效率：

采集數據包括給水參數、蒸汽參數、一次風量F1和二次風量F2；

所述給水參數包括給水溫度Tgs(℃)和給水流量Dgs（t/h）；

所述蒸汽參數包括鍋爐蒸發量D（t/h）、蒸汽壓力P?(MPa)和蒸汽溫度t?(℃)；

通過如下公式（1）計算出實時給煤總熱值N（kJ/h）：

N=Y1×Q???????????（1）

其中，N為實時給煤總熱值，單位為kJ/h；

Y1為燒炭量，單位為kg/h?；

Q為碳直接燃燒的熱值，單位為kJ/kg；

根據碳氧燃燒反應式C+?O₂??????????????????????????????????????????????????????CO₂，設Y1代表燒炭量，X1代表總耗氧量（kg/h），求得Y1=12×X1/32；其中12和32分別代表碳和氧氣的質量分數；

所述總耗氧量滿足公式：X1=F×K；

其中，F為總風量，即測得的一次風量F1與二次風量F2之和，其單位為m3/h；K為1m3空氣中氧氣質量，單位為kg；?

通過如下公式（2）計算出鍋爐出口蒸汽焓值h：

???（2）

其中，h為鍋爐出口蒸汽焓值，單位為kj/kg；

T=t+273.15，即蒸汽溫度，單位為K；

P為蒸汽壓力，單位為MPa；

通過如下公式（3）計算出鍋爐給水焓值h1：

h1=Tgs*C??????????????????（3）

其中，h1為鍋爐給水焓值，單位為kj/kg；

??????C為水比熱容，C=4.18J?/(kg·℃)；

Tgs為給水溫度，單位為℃；?

通過如下公式（4）計算出鍋爐效率E(%)；

E=1000(h*D-h1*Dgs)/N*100%?????????（4）

其中，E為鍋爐效率；

N為實時給煤總熱值，單位為kJ/h；

h為鍋爐出口蒸汽焓值，單位為kJ/kg；

h1為鍋爐給水焓值，單位為kJ/kg；

D為鍋爐蒸發量，單位為t/h；

Dgs為給水流量，單位為t/h；

所述鍋爐為母管制機組鍋爐，其包括鍋爐A和鍋爐B，利用公式（1）~（4）分別計算出其A、B號鍋爐效率，記做E1和E2；

步驟2：采用二次窮舉法找到鍋爐效率最大點，完成負荷分配：

(1)?第一次窮舉計算：

A.根據電網負荷功率的變化量△Z，確定步長a，步長a滿足如下公式（5）：

a=v*△Z?????????????????（5）

其中，a為步長，單位為MW；

v為調整參數，取值范圍為10%~15%；

△Z為電網負荷功率的變化量，單位為MW；

B.循環調整鍋爐A和鍋爐B的負荷功率Z1和Z2：

將△Z分解成△Z1和△Z2，即△Z?=△Z1+△Z2，△Z1的取值范圍為0~△Z，△Z2的取值范圍為0~△Z；

根據步長a,，利用如下公式（6）計算出對比參數Kn：

Kn=(Z1+△Z1+n*a)*?E1+?(Z2+△Z2-?n*a)*?E2????????（6）

其中，n為第一次窮舉計算中的調整參數，取值為0~N,N≤5；

??????Kn為第一次窮舉計算中調整參數n所對應的對比參數，單位為MW；

Z1為鍋爐1的當前負荷功率，單位為MW；

Z2為鍋爐2的當前負荷功率，單位為MW；

△Z1為鍋爐1的負荷功率的變化量，單位為MW；

△Z2為鍋爐2的負荷功率的變化量，單位為MW；

E1為鍋爐1的鍋爐效率(%)；

E2為鍋爐2的鍋爐效率(%)；

所述第一次窮舉計算中的調整參數n依次取0~N,N≤5，依次得到K0，…KN，選擇出K0，…KN中的最大值，取出此時調整參數n對應的（Z1+△Z1+n*a）作為鍋爐1的負荷功率Z1’，（Z2+△Z2-n*a）作為鍋爐2的負荷功率Z2’；?

由于Kn和n構成的平面曲線只有一個波峰，故只要當Kn的前一個值Kn-1和后一個值Kn+1均小于Kn時，即可確定Kn為最大值；

（2）第二次窮舉計算：

步長下限值為a_min，比較所述步長a與步長下限值a_min的大小:

A.當步長a大于步長下限值a_min時，令a=a_min，采用所述第一次窮舉計算中的步驟B，代入步長下限值a_min作為a，利用如下公式（7）進一步細化循環調整鍋爐A和鍋爐B的新負荷功率Z1’和Z2’，求得鍋爐1和鍋爐2細化后的最優負荷功率：

Km=(?Z1’+m*a)*?E1+?(Z2’—m*a)*?E2????????（7）

其中，m為第二次窮舉計算中的調整參數m，取值為正整數；

??????Km為第二次窮舉計算中調整參數m所對應的對比參數，單位為MW；

Z1’為鍋爐1的第一次窮舉計算得到的負荷功率，單位為MW；

Z2’為鍋爐2的第一次窮舉計算得到的負荷功率，單位為MW；

E1為鍋爐1的鍋爐效率(%)；

E2為鍋爐2的鍋爐效率(%)；

所述第二次窮舉計算中的調整參數m依次取正整數，在依次得到的Km中選出最大值，取出此時調整參數m對應的（Z1’+m*a）作為鍋爐1的負荷功率Z1”，（Z2’—m*a）作為鍋爐2的負荷功率Z2”；?

由于Km和m構成的平面曲線只有一個波峰，故只要當Km的前一個值Km-1和后一個值Km+1均小于Km時，即可確定Km為最大值；

B.?當步長a小于等于步長下限值a_min時，不再計算，直接輸出（Z1+△Z1+n*a）作為鍋爐1的負荷功率Z1’，（Z2+△Z2-n*a）作為鍋爐2的負荷功率Z2’。