[發(fā)明專利]一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法、服務(wù)器和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410367650.X
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104102211B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇宏業(yè);張揚(yáng);侯衛(wèi)鋒;吳玉成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江中控軟件技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 任蘇亞,王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法、服務(wù)器和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，電在人們生活中占據(jù)著尤為重要的位置。一般發(fā)電廠只生產(chǎn)電能向用戶供電，工業(yè)生產(chǎn)和生活用熱(蒸汽)則由另外的工業(yè)鍋爐及采暖鍋爐單獨(dú)供應(yīng)，這種生產(chǎn)方式稱為熱電分產(chǎn)。而在熱電廠中則采用供熱式機(jī)組，除了供應(yīng)電能以外，同時(shí)還利用作過(guò)功(即發(fā)過(guò)電)的汽輪機(jī)抽汽或排汽來(lái)滿足生產(chǎn)和生活所需熱量，這種生產(chǎn)方式稱為熱電聯(lián)產(chǎn)。

典型的燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以包括：煤場(chǎng)、燃煤鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)、減溫減壓器等幾個(gè)部分。其中，煤場(chǎng)將原煤經(jīng)過(guò)配比后輸送至各臺(tái)鍋爐，鍋爐利用燃煤燃燒時(shí)的熱量加熱鍋爐給水，使水加熱成為高溫高壓的過(guò)熱蒸汽。過(guò)熱蒸汽再進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電供至電網(wǎng)，同時(shí)從汽輪發(fā)電機(jī)中將部分做過(guò)功的蒸汽(溫度和壓力已降低)抽出供至蒸汽管網(wǎng)。由于下游用戶對(duì)于蒸汽等級(jí)的要求不同，汽輪發(fā)電機(jī)可能有若干個(gè)等級(jí)的外供抽汽。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)抽汽不足時(shí)，減溫減壓器直接從上一級(jí)蒸汽母管引來(lái)蒸汽，使蒸汽經(jīng)減溫、減壓后變成溫度和壓力較低的蒸汽供至下一級(jí)蒸汽管網(wǎng)。

從圖1中可以看出，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，存在一個(gè)電和熱(蒸汽)的負(fù)荷如何分配和原煤如何配比的問(wèn)題。對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)而言，在滿足電網(wǎng)和蒸汽管網(wǎng)總的負(fù)荷需求下，各汽輪發(fā)電機(jī)的電負(fù)荷(即發(fā)電量)和熱負(fù)荷(即抽汽量)可以有多種組合，每種組合的汽輪發(fā)電機(jī)的總進(jìn)汽量可能不同。而對(duì)減溫減壓器而言，高溫高壓蒸汽進(jìn)入減溫減壓器后能量有很大損失，一般只在汽輪發(fā)電機(jī)抽汽無(wú)法滿足需求的情況下才開(kāi)啟減溫減壓器。如果開(kāi)啟減溫減壓器，減溫減壓器的熱負(fù)荷(出口蒸汽量)可以有多種組合，每種組合的減溫減壓器的總進(jìn)汽量也可能不同。而對(duì)鍋爐而言，在滿足下游汽輪發(fā)電機(jī)和減溫減壓器用汽總需求的情況下，各臺(tái)鍋爐的產(chǎn)汽量也有多種組合，每種組合所消耗的燃煤總量也可能不同。而對(duì)煤場(chǎng)而言，如果各煤場(chǎng)的原煤價(jià)格、煤質(zhì)不同，則滿足鍋爐用煤可能有多種配煤方案，不同方案下的用煤成本又可能是不同的。

可見(jiàn)，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)煤場(chǎng)、鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)、減溫減壓器與下游用戶相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)。為了滿足用戶負(fù)荷的要求，調(diào)度人員需要對(duì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)度：煤場(chǎng)需要怎樣配比原煤，向鍋爐輸送多少燃煤；每臺(tái)鍋爐應(yīng)該產(chǎn)多少蒸汽；每臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)應(yīng)該發(fā)多少電，抽出多少蒸汽；減溫減壓器是否需要開(kāi)啟，如果開(kāi)啟，需要開(kāi)啟哪幾臺(tái)，流量如何等等，這就構(gòu)成了一個(gè)調(diào)度方案。而在滿足下游用戶電、熱(蒸汽)負(fù)荷要求下，可能存在多種調(diào)度方案供選擇，但哪種方案最能節(jié)約能源是需要調(diào)度人員考慮的問(wèn)題。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下問(wèn)題：調(diào)度人員在選擇調(diào)度方案的時(shí)候，并沒(méi)有將熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的配煤、鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)和減溫減壓器整合在一起考慮調(diào)度問(wèn)題，往往只針對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的一部分(如僅僅針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組)進(jìn)行調(diào)度方案研究，這就可能使得熱電生產(chǎn)的能耗偏高，以及，購(gòu)煤成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容

基于發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的目前熱電聯(lián)產(chǎn)中存在的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)度人員主要憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，導(dǎo)致的熱電生產(chǎn)的能耗高，以及成本高的問(wèn)題，也能在滿足生產(chǎn)要求的前提下使生產(chǎn)成本最小。并且，本申請(qǐng)將熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的配煤、鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)和減溫減壓器整合在一起考慮調(diào)度問(wèn)題，能使調(diào)度方案做到“全局最優(yōu)”。進(jìn)一步的，在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間偏離其原有工況的情況下，本申請(qǐng)也能夠從調(diào)度方案上彌補(bǔ)這種差別帶來(lái)的影響。

本申請(qǐng)還提供了燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器及系統(tǒng)，用以保證上述方法在實(shí)際中的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。

為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法，所述方法部署于燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)中的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器上，所述調(diào)度系統(tǒng)還包括：綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器；所述方法包括：

從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況模型所需的初始數(shù)據(jù)，所述初始數(shù)據(jù)包括：汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)汽量、發(fā)電量和抽汽量，鍋爐的產(chǎn)汽量，減溫減壓器進(jìn)出口蒸汽量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽壓力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，原煤理化分析數(shù)據(jù)，以及，原煤的價(jià)格；

依據(jù)所述初始數(shù)據(jù)建立所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況模型；