[發明專利]一種燃氣-蒸汽聯合循環機組運行優化決策方法

有效

• 申請號: 202011394886.4
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112627921B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 李煒;郝建剛;謝大幸;蔡燦;李明;李紅仁;朱亞迪;孫亮;白云山;自平洋;徐毅
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司;湖北華電武昌熱電有限公司
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01K13/02;F01K21/00;F01K23/10;F01D15/10;F01D21/00;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明公開了一種燃氣?蒸汽聯合循環機組運行優化決策方法，屬于燃氣輪機技術領域，包括以下步驟：步驟一：對燃氣?蒸汽聯合循環機組集散控制系統中的數據進行挖掘和處理，匯總出有效的運行數據；步驟二：基于燃氣?蒸汽聯合循環機組運行參數的計算關系和機理關系逐層分解，對有效數據進行分類處理；步驟三：結合分類后的有效數據，利用性能計算原理和耗差分析原理進行計算處理；步驟四：根據計算結果繪制最佳運行模式圖或曲線圖；步驟五：通過信息網絡反饋到運行中心，輔助機組優化運行。本發明實時監控機組性能狀態，并通過性能及耗差分析計算，尋求最優的運行曲線，保證機組安全高效運行。

技術領域

本發明涉及一種燃氣-蒸汽聯合循環機組運行優化決策方法，屬于燃氣輪機技術領域。

背景技術

燃氣-蒸汽聯合循環機組承擔著電網調峰、熱網供熱以及供冷等多方面任務，在實際運行過程中，需要協調燃料量、發電量以及供熱供冷量之間的動態平衡，在高效經濟下運行。另外對于機組運行人員，需要實時掌握機組中主機、輔機及輔助系統的性能狀態，以便及時優化運行方式。

目前，在燃氣-蒸汽聯合循環機組優化中通常只涉及簡單的性能試驗計算，需要通過大量的時間和準備工作來完成現場試驗，通過試驗數據分析機組運行狀態和指標，只關注機組試驗性能，不具備機組實時監測意義。另外對于機組耗差分析計算只停留在理論計算階段，未通過機組運行實踐應用，也不能有效指導機組經濟運行。

因此需要一種用于燃氣-蒸汽聯合循環機組運行優化決策的控制方法，實時監控機組性能狀態，并通過性能及耗差分析計算，尋求最優的運行曲線，保證機組安全高效運行。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種燃氣-蒸汽聯合循環機組運行優化決策系統。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種燃氣-蒸汽聯合循環機組運行優化決策方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一：對燃氣-蒸汽聯合循環機組集散控制系統中的數據進行挖掘和處理，匯總出有效的運行數據。通過冗余的分散處理器(DPU)及IO技術，單向傳輸并經過容錯處理，選取有效的運行參數到有效數據處理存儲器中，并加以存儲分析處理。有效數據主要包含燃料氣流量、燃料氣成分和參數、機組輸出功率、機組關鍵熱力參數、環境參數等。

步驟二：基于燃氣-蒸汽聯合循環機組運行參數的計算關系和機理關系逐層分解，對有效數據進行分類處理。數據分類可以根據需求分為四大類：1)廠級運行參數包括機組氣耗、輸出功率、熱效率和綜合廠用電率；2)主機設備運行參數包括燃氣輪機輸出功率及效率、汽輪機輸出功率及效率以及余熱鍋爐產汽出力及熱效率；3)輔助運行參數包括壓氣機效率、高壓缸效率、燃機排氣壓力、汽機排汽壓力、余熱鍋爐煙氣阻力和余熱鍋爐排煙溫度等；4)小指標運行參數包括高壓蒸汽壓力和溫度。

步驟三：結合分類后的有效數據，利用性能計算原理和耗差分析原理進行計算處理。

1)機組發電氣耗g_fd和供熱氣耗g_gr計算的函數關系為：

和

其中，β_fd為發電成本分攤系數，β_gr為供熱成本分攤系數，W_t為天然氣消耗量，P為機組上網電量，q_gr為機組供熱熱量。

2)全廠綜合熱效率η₀的函數關系為：

其中，q₀為機組消耗的總能量。

3)機組耗差分析