[發明專利]一種燃氣-蒸汽聯合循環機組供熱控制方法

有效

• 申請號: 202010276200.5
• 申請日: 2020-04-09
• 公開（公告）號: CN111425272B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 宋建成;呂世軒;馬素霞;馬紅和;劉鑄
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01K13/02;F01K17/02;F01K23/10;F01D15/10;F01D13/02
• 代理公司: 太原倍智知識產權代理事務所(普通合伙) 14111
• 代理人: 戎文華

本發明公開了一種燃氣?蒸汽聯合循環機組供熱控制方法，該供熱控制方法的控制目標是保證聯合循環機組在天然氣緊張情況下滿足供熱需求且高效運行，圍繞這一目標，首先根據天然氣供氣量計算燃氣?蒸汽聯合循環機組各供熱模式的最大供熱能力和經濟指數；然后判斷各模式的最大供熱能力是否滿足供熱需求，在滿足供熱需求的模式中選擇經濟指數最大的模式作為最優模式；最后根據系統當前供熱模式、最優模式和供熱負荷等因素綜合判斷系統是否進行供熱模式切換或運行參數優化，本發明可綜合天然氣量、供熱需求、經濟性等因素，靈活、準確、實時地調節燃氣?蒸汽聯合循環機組的供熱能力以保障供熱。

技術領域

本發明涉及一種熱電聯產的供熱控制方法，特別是一種燃氣-蒸汽聯合循環機組的優化供熱控制方法。

背景技術

燃氣-蒸汽聯合循環機組因其熱效率高、三廢排放少等優點，在采暖需求量大且集中、空氣質量要求嚴格的北方地區優勢更為顯著，但由于燃氣-蒸汽聯合循環機組供熱模式單一，我國大部分北方地區冬季天然氣供應緊張及電負荷少熱負荷多等因素，導致部分燃氣-蒸汽聯合循環機組的供熱能力難以滿足供熱期各階段（初寒期、中寒期和極寒期）的供熱需求，嚴重影響城市居民供暖質量，因此，在天然氣供應緊張條件下，如何使得燃氣-蒸汽聯合循環機組能夠滿足供熱需求，并且運行效率高，經濟性能佳，是當前燃氣-蒸汽聯合循環機組在供熱領域亟待解決的技術難題。

現有一些熱電廠通過采用蓄熱供熱、電鍋爐供熱等技術以增強供熱能力，但是這些技術方案不僅投資成本高、經濟性差，而且供熱能力提高程度很有限，難以滿足因天然氣氣源緊張導致的供熱缺口，除上述技術方案外，現有公開號為CN108035777A公開了一種“一種火電機組中低壓缸聯合零出力供熱系統及方法”，該供熱系統及方法雖然針對火電機組設計了三種運行模式，并在供熱期內通過切換運行模式調節機組熱電出力，但是，該發明在應用于燃氣-蒸汽聯合循環機組時，僅能通過調整機組中蒸汽輪機的運行方式小幅度提高系統供熱能力，無法充分利用循環機組的供熱能力，此外，公開號為CN109945268A公開了一種“一種燃氣-蒸汽聯合循環熱電廠的供熱系統”，該供熱系統針對燃氣-蒸汽聯合循環熱電廠設計了三種并聯的供熱模式，雖然該發明通過切換供熱運行模式，可以滿足供熱負荷的變化，但是，該發明并未設計各個模式的選擇依據和切換條件，難以在天然氣量和供熱需求變化時實時調整供熱模式，保障供熱質量。

綜上所述，上述方案無法根據天然氣量、供熱需求、經濟性等因素，靈活、準確、實時地調節燃氣-蒸汽聯合循環機組的供熱能力，為此，針對燃氣-蒸汽聯合循環機組設計了多種供熱模式以及一種可根據天然氣量和供熱需求等因素優化調整供熱模式的供熱控制方法。

發明內容

本發明的目的在于為燃氣-蒸汽聯合循環機組提供一種綜合天然氣量、供熱需求、經濟性等因素，靈活、準確、實時地調節系統供熱能力的供熱控制方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種燃氣-蒸汽聯合循環機組供熱控制方法，其特征在于，所述控制方法是按下列步驟進行的：

（1）根據實時天然氣供氣量計算燃氣-蒸汽聯合循環機組的各個供熱模式的實時最大供熱能力和實時經濟指數；

（2）分別比較各個供熱模式的實時最大供熱能力與供熱公司下達的熱負荷需求關系，若某個模式的實時最大供熱能力大于熱負荷需求則該模式被保留，反之則不保留；

（3）比較在步驟（2）中被保留的各種供熱模式的實時經濟指數關系，將其中經濟指數最大的供熱模式設置為最優模式；

（4）判斷當前供熱模式是否為最優模式，若當前供熱模式不為最優模式，則按照預制的各供熱模式間切換步驟將當前供熱模式切換至最優模式；