[發(fā)明專利]基于低溫余熱回收的復(fù)雜熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)及電熱負(fù)荷調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010158688.1
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111520808B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李成磊;高新勇;傅麗曉;鄭立軍;俞聰
• 申請（專利權(quán)）人: 華電電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 杭州天欣專利事務(wù)所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

1.一種基于低溫余熱回收的復(fù)雜熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)的電熱負(fù)荷調(diào)節(jié)方法，其特征是，基于低溫余熱回收的復(fù)雜熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)包括熱電機(jī)組(01)、凝汽器(02)、冷卻塔(03)、熱網(wǎng)首站(04)、吸收式熱泵(05)、換熱站(07)、一號水水換熱器(08)和二號水水換熱器(09)，所述熱電機(jī)組(01)的排汽口與凝汽器(02)的乏汽入口連接，所述凝汽器(02)的凝結(jié)水出口與二號水水換熱器(09)的凝結(jié)水進(jìn)口連接，所述熱電機(jī)組(01)的抽汽口同時與熱網(wǎng)首站(04)的進(jìn)汽口和吸收式熱泵(05)的驅(qū)動蒸汽進(jìn)口連接，且在熱電機(jī)組(01)的抽汽口安裝有電動調(diào)節(jié)閥門、物聯(lián)網(wǎng)壓力儀和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，在熱網(wǎng)首站(04)的進(jìn)汽口安裝有電動調(diào)節(jié)閥門和物聯(lián)網(wǎng)流量計(jì)，在吸收式熱泵(05)的驅(qū)動蒸汽進(jìn)口安裝有電動調(diào)節(jié)閥門和物聯(lián)網(wǎng)流量計(jì)，所述熱網(wǎng)首站(04)的蒸汽疏水出口和吸收式熱泵(05)的蒸汽疏水出口均安裝有物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，所述凝汽器(02)的循環(huán)水側(cè)通過循環(huán)供水管(10)和循環(huán)回水管(11)與冷卻塔(03)連接，且在循環(huán)供水管(10)和循環(huán)回水管(11)上均安裝有電動調(diào)節(jié)閥門，所述凝汽器(02)的循環(huán)水側(cè)還通過循環(huán)供水支管(12)和循環(huán)回水支管(13)分別與吸收式熱泵(05)的循環(huán)水進(jìn)口和循環(huán)水出口連接，且在循環(huán)供水支管(12)和循環(huán)回水支管(13)上均安裝有電動調(diào)節(jié)閥門，在吸收式熱泵(05)的循環(huán)水進(jìn)口安裝有物聯(lián)網(wǎng)流量計(jì)和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，在吸收式熱泵(05)的循環(huán)水出口安裝有物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，所述吸收式熱泵(05)的循環(huán)水進(jìn)口和循環(huán)水出口還分別與一號水水換熱器(08)的低溫側(cè)水出口和低溫側(cè)水進(jìn)口連接，且在一號水水換熱器(08)的低溫側(cè)水出口安裝有物聯(lián)網(wǎng)溫度儀和電動調(diào)節(jié)閥門，在一號水水換熱器(08)的低溫側(cè)水進(jìn)口安裝有電動調(diào)節(jié)閥門、物聯(lián)網(wǎng)溫度儀和物聯(lián)網(wǎng)流量計(jì)，所述換熱站(07)的一次網(wǎng)側(cè)通過熱網(wǎng)回水管(14)和熱網(wǎng)供水管(15)分別與熱網(wǎng)首站(04)的熱網(wǎng)水進(jìn)口和熱網(wǎng)水出口連接，且在熱網(wǎng)回水管(14)上安裝有熱網(wǎng)循環(huán)水泵(06)，在熱網(wǎng)首站(04)的熱網(wǎng)水進(jìn)口安裝有電動調(diào)節(jié)閥門、物聯(lián)網(wǎng)流量計(jì)和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，在熱網(wǎng)首站(04)的熱網(wǎng)水出口安裝有物聯(lián)網(wǎng)溫度儀和電動調(diào)節(jié)閥門，所述熱網(wǎng)回水管(14)的出水端通過熱網(wǎng)回水支管(16)與吸收式熱泵(05)的熱網(wǎng)水進(jìn)口連接，且在熱網(wǎng)回水支管(16)上沿著水流動方向依次安裝有電動調(diào)節(jié)閥門、物聯(lián)網(wǎng)流量計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)溫度儀和電動調(diào)節(jié)閥，在吸收式熱泵(05)的熱網(wǎng)水進(jìn)口安裝有物聯(lián)網(wǎng)流量計(jì)和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，所述熱網(wǎng)供水管(15)的進(jìn)水端通過熱網(wǎng)供水支管(17)與吸收式熱泵(05)的熱網(wǎng)水出口連接，且在熱網(wǎng)供水支管(17)上安裝有物聯(lián)網(wǎng)溫度儀和電動調(diào)節(jié)閥門，所述電動調(diào)節(jié)閥的進(jìn)水口和出水口通過第一回水支管(18)和第二回水支管(19)同時與一號水水換熱器(08)的高溫側(cè)和二號水水換熱器(09)的高溫側(cè)連接，且在一號水水換熱器(08)的高溫側(cè)水進(jìn)口安裝有電動調(diào)節(jié)閥門和物聯(lián)網(wǎng)流量計(jì)，在一號水水換熱器(08)的高溫側(cè)水出口安裝有物聯(lián)網(wǎng)溫度儀和電動調(diào)節(jié)閥門，在二號水水換熱器(09)的高溫側(cè)水進(jìn)口安裝有電動調(diào)節(jié)閥門和物聯(lián)網(wǎng)流量計(jì)，在二號水水換熱器(09)的高溫側(cè)水出口安裝有物聯(lián)網(wǎng)溫度儀和電動調(diào)節(jié)閥門；

電熱負(fù)荷調(diào)節(jié)方法包括電熱負(fù)荷匹配預(yù)測和電熱負(fù)荷實(shí)時調(diào)節(jié)，電熱負(fù)荷匹配預(yù)測是指進(jìn)入采暖期時，根據(jù)未來日的預(yù)測氣象參數(shù)，氣象參數(shù)包括室外環(huán)境溫度、太陽輻射、室外環(huán)境風(fēng)速和室外環(huán)境相對濕度，并結(jié)合供熱系統(tǒng)的歷史供熱負(fù)荷和未來日的熱用戶室內(nèi)溫度目標(biāo)值，獲取未來日供熱系統(tǒng)的預(yù)測供熱負(fù)荷，統(tǒng)計(jì)每天每次調(diào)節(jié)時流入吸收式熱泵(05)的循環(huán)水余熱負(fù)荷和驅(qū)動蒸汽供熱負(fù)荷，利用循環(huán)水余熱負(fù)荷和驅(qū)動蒸汽供熱負(fù)荷計(jì)算吸收式熱泵(05)的性能系數(shù)歷史數(shù)據(jù)，在吸收式熱泵(05)性能系數(shù)大于1.4的情況下，統(tǒng)計(jì)吸收式熱泵(05)的性能系數(shù)歷史數(shù)據(jù)，以及對應(yīng)的吸收式熱泵(05)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括蒸汽壓力、熱網(wǎng)水進(jìn)出口溫度和循環(huán)水進(jìn)出口溫度，構(gòu)成一個采暖期的數(shù)據(jù)集，建立吸收式熱泵(05)的性能系數(shù)預(yù)測模型，將數(shù)據(jù)集分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測試數(shù)據(jù)集，利用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測試數(shù)據(jù)集對性能系數(shù)預(yù)測模型進(jìn)行訓(xùn)練和檢驗(yàn)，得出性能系數(shù)預(yù)測模型的各項(xiàng)參數(shù)，再選擇熱電機(jī)組(01)的背壓和熱電機(jī)組(01)的抽汽壓力兩個變量為約束函數(shù)，以背壓和抽汽壓力兩個變量的選定值與計(jì)算值的誤差不大于5％為約束條件，利用性能系數(shù)預(yù)測模型迭代計(jì)算未來某一天的吸收式熱泵(05)性能系數(shù)預(yù)測值，直到計(jì)算出合格的性能系數(shù)預(yù)測值，然后根據(jù)供熱系統(tǒng)的預(yù)測供熱負(fù)荷確定熱電機(jī)組(01)的運(yùn)行工況參數(shù)、吸收式熱泵(05)的供熱負(fù)荷、熱網(wǎng)首站(04)的供熱負(fù)荷；電熱負(fù)荷實(shí)時調(diào)節(jié)是指在采暖期的當(dāng)天，根據(jù)電熱負(fù)荷匹配預(yù)測確定熱電機(jī)組(01)的運(yùn)行工況參數(shù)，然后在每次調(diào)節(jié)時，通過調(diào)節(jié)流入吸收式熱泵(05)的熱網(wǎng)水溫度和流量，利用吸收式熱泵(05)性能系數(shù)預(yù)測模型計(jì)算得出大于1.4的吸收式熱泵(05)性能系數(shù)預(yù)測值，根據(jù)該次調(diào)節(jié)時的預(yù)測氣象參數(shù)、熱用戶室內(nèi)溫度目標(biāo)值和供熱系統(tǒng)的歷史供熱負(fù)荷，獲取該次調(diào)節(jié)時供熱系統(tǒng)的實(shí)時預(yù)測供熱負(fù)荷，然后比較當(dāng)天的預(yù)測供熱負(fù)荷與該次調(diào)節(jié)時的實(shí)時預(yù)測供熱負(fù)荷，當(dāng)當(dāng)天的預(yù)測供熱負(fù)荷大于該次調(diào)節(jié)時的實(shí)時預(yù)測供熱負(fù)荷時，減小吸收式熱泵(05)的循環(huán)水余熱回收量，當(dāng)當(dāng)天的預(yù)測供熱負(fù)荷小于該次調(diào)節(jié)時的實(shí)時預(yù)測供熱負(fù)荷時，增加吸收式熱泵(05)的循環(huán)水余熱回收量，然后經(jīng)過管網(wǎng)熱力輸送延遲時間后，監(jiān)測與采集熱用戶的室內(nèi)溫度，當(dāng)室內(nèi)溫度超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度24℃時，進(jìn)一步減小吸收式熱泵(05)的余熱回收量，并減小換熱站(07)的供熱負(fù)荷，當(dāng)室內(nèi)溫度低于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度16℃時，進(jìn)一步增加吸收式熱泵(05)的余熱回收量，并增加換熱站(07)的供熱負(fù)荷，一直到熱用戶的室內(nèi)溫度符合標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度范圍16℃-24℃時，此次調(diào)節(jié)完成。