[發明專利]一種直接空冷機組低真空供熱運行背壓尋優系統及方法

有效

• 申請號: 202110694538.7
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113255160B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 呂凱;馬汀山;居文平;程東濤;謝天;王妍;楊榮祖;石慧;薛朝囡;鄧佳;張建元;許朋江
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節能技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;F24D19/10;F28B1/06;G06F111/10;G06F119/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種直接空冷機組低真空供熱運行背壓尋優方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立燃煤直接空冷機組熱、電雙供應模式下的盈利計算模型，確定運行背壓尋優方法的目標函數；

根據邊界參數總供熱負荷、供電負荷和熱網回水溫度進行尋優工況劃分；

以直接空冷供熱機組盈利值最高為導向，確定尋優工況的最佳運行背壓；

所述建立燃煤直接空冷機組熱、電雙供應模式下的盈利計算模型，確定運行背壓尋優方法的目標函數的具體方法如下：

盈利值M如下：

M＝E+H-C (1)

式中，H為供熱收入，E為供電收入，C為標煤消耗成本，元；

供電收入E如下：

E＝(N-N_cy)×a×T＝N_net×a×T (2)

式中，N、N_cy和N_net分別為發電機輸出功率、廠用電功率、供電負荷，MW；a為上網電價，元/MWh；T為穩定持續運行時間，h；

供熱收入H如下：

H＝Q_t×b×T×3.6 (3)

式中，Q_t為直接空冷機組對外供熱總熱負荷，MW；b為熱價，元/GJ；

標煤消耗C如下：

C＝B×c×T (4)

式中，B為直接空冷機組對外供熱、供電時的機組標煤消耗量，t/h；c為標煤單價，元/t；

將對供電負荷N_het和對外供熱負荷Q_t作為尋優的邊界參數；

運行背壓尋優操作過程的盈利值M的變量僅為標煤消耗B，則標煤消耗B最低值對應的工況為最佳工況；

燃煤直接空冷供熱機組，鍋爐主蒸汽壓力按照已有的定-滑-定曲線調節，主汽溫度、再熱蒸汽溫度按照額定參數調整，此時的機組標煤消耗量B如下：

式中，P_c為運行背壓，kPa；Q_t為對外供熱總負荷，MW；h_ms、h_rh、h_rc、h_gs、h_zj和h_gj分別為鍋爐過熱器出口主蒸汽焓值、鍋爐再熱器出口和進口蒸汽焓值、鍋爐入口給水焓值、鍋爐再熱器和過熱器減溫水焓值，kJ/kg，均通過現場壓力和溫度測量值計算得出；

鍋爐熱效率η_b如下：

η_b＝f₂(D_ms) (6)

式中，η_p為管道效率，取定值0.985；

D_ms、D_rh、D_rc、D_gs、D_zj和D_gj分別為鍋爐過熱器出口主蒸汽流量、鍋爐再熱器出口和進口蒸汽流量、鍋爐入口給水流量、鍋爐再熱器和過熱器減溫水流量，t/h；上述的關聯性如下：

式中，D_ex1、D_ex2和D_leak分別為高壓缸1段抽汽、2段抽汽和軸封外漏量；D_ex1和D_ex2根據1段抽汽和2段抽汽對應的高壓加熱器熱平衡計算得出，D_leak是主蒸汽流量D_ms和主蒸汽壓力P_ms的二元函數：

D_leak＝f₃(D_ms，P_ms) (8)

鍋爐過熱器出口主蒸汽流量D_ms是確定標煤消耗B的基準參數；

鍋爐過熱器出口主蒸汽流量D_ms和汽輪機調節級后壓力P的關系如下：

D_ms＝c×P+d (9)

式中，c和d為常系數，通過現場專項試驗得出；

在上網電價、熱價及以標煤單價給定，總供熱負荷Q_t、供電負荷N_net和熱網回水溫度t_i邊界條件下的尋優操作，燃煤熱電聯產機組標煤消耗量B值最低值即為最優工況，對應的運行背壓P_c為最佳運行背壓。