[發明專利]一種燃煤機組調峰瞬態過程煤耗分析方法

有效

• 申請號: 201810239634.0
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108520336B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 嚴俊杰;王朝陽;劉明;種道彤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種燃煤機組調峰瞬態過程煤耗分析方法，其特征在于：將調峰瞬態過程中的給煤速率分為穩態對應負荷下的給煤速率、蓄熱差異給煤速率增量和過程控制給煤速率增量，主要包含以下幾個步驟：

1)采集火電機組不同負荷率下，即30％THA-BMCR全工況中，穩態運行工況下的鍋爐爐膛入爐煤給煤速率kg/s，并將其做成與機組負荷率L一一對應的分段線性差值函數f₁；

2)采集火電機組實時入爐煤速率kg/s，機組實時負荷率L_r-t；利用f₁和L_r-t得到機組實時負荷率下的穩態對應給煤速率kg/s，進而得到機組實時給煤速率增量

式中：L_r-t為機組實時負荷率；為實時負荷率下的穩態對應給煤速率,kg/s；為火電機組實時入爐煤速率,kg/s；為機組實時給煤速率增量,kg/s；下標r-t表示實時值，s表示穩態對應值，s-s表示穩態工況值；

3)將對時間積分，得到機組調峰瞬態過程中的總煤耗增量ΔB

式中：ΔB為機組調峰瞬態過程中的總煤耗增量，kg；τ₀是調峰瞬態過程的總時間,s；

4)將機組調峰瞬態過程中的總煤耗增量ΔB進一步分為蓄熱差異引起的煤耗增量ΔB_T和調峰過程控制引起的煤耗增量ΔB_p-c；

5)計算不同工況下，機組蓄熱狀態的差異ΔQ_t，kJ；其中由于工質質量和工質焓值變化引起的那部分蓄熱差異為ΔQ_t,f，kJ；由于金屬壁溫變化引起的蓄熱增量ΔQ_t,M，kJ；

機組各個部分蓄熱計算如下：

(a)金屬蓄熱量

機組在不同運行工況下，其受熱面金屬壁溫存在差異，對于編號i的省煤器，在機組負荷率為L時其金屬平均壁溫分別為T_i,M其金屬蓄熱量為:

Q_i,M＝M_i,M·c_M·(T_i,M-T₀) (4)

式中：Q_i,M為機組在負荷率為L時，省煤器金屬受熱面的蓄熱量，kJ；T₀是環境溫度，℃；M_i,M是金屬的質量，kg；c_M是金屬比熱容，kJ/(kg·℃)；

整個機組受熱面的蓄熱量為:

式中：Q_t,M為整個機組受熱面的蓄熱量，kJ；n為設備總數；角標t為total縮寫，代表總和；

(b)工質蓄熱量

Q_i,f＝M_i,f·(h_i,f-h₀) (6)

(c)總蓄熱量

Q_t＝Q_t,f+Q_t,M (8)

式中：h₀是環境溫度下工質對應的焓值，kJ/kg；h_i,f是工質的焓值，kJ/kg；M_i,f為不同設備內蓄工質質量,kg；Q_i,f是工質的蓄熱量，kJ；Q_t,f是機組內全部工質的蓄熱量，kJ；Q_t是機組全部工質和金屬受熱面的蓄熱量，kJ；

統計機組30％THA-BMCR工況下，機組負荷率L與機組全部工質和金屬受熱面的蓄熱量之間的關系，折成函數f₂；進而可得到調峰過程前后，機組的蓄熱差異，計算

ΔQ_t＝f₂(L₂)-f₂(L₁) (9)

ΔQ_B＝ΔQ_t-ΔM_f·h₀ (10)

ΔB_p-c＝ΔB-ΔB_T (12)

式中：L₁是初始負荷率；L₂是目標負荷率；ΔM_f是負荷變化前后工質的質量差異，kg；ΔQ_B為不同工況下通過煤量補償的機組的蓄熱差異值,kJ；ΔB_T為由于不同工況下的蓄熱差異，機組的給煤總增量,kg；ΔB_p-c為調峰過程中過程控制帶來的給煤總增量,kg。