[發(fā)明專利]耦合工業(yè)供氣系統(tǒng)的氣電聯(lián)產機組運行優(yōu)化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110997299.2
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113673778A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 馬汀山;呂凱;王妍;居文平;程東濤;謝天;石慧;薛朝囡;張建元;鄧佳;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(jié)能技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;F01D15/08;F04B35/00;F04B37/12;G06Q50/06
• 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.耦合工業(yè)供氣系統(tǒng)的氣電聯(lián)產機組運行優(yōu)化方法，其特征在于，包含以下步驟：

明確燃煤氣電聯(lián)產機組最佳運行方式的表征參數(shù)，建立燃煤氣電聯(lián)產機組盈利值計算模型；

根據(jù)邊界參數(shù)總供氣負荷和供電負荷，劃定尋優(yōu)工況；

以燃煤氣電聯(lián)產機組總標煤消耗量值最低值為導向，確定各尋優(yōu)工況的最佳運行方式。

2.根據(jù)權利要求1所述的耦合工業(yè)供氣系統(tǒng)的氣電聯(lián)產機組運行優(yōu)化方法，其特征在于，所述明確燃煤氣電聯(lián)產機組最佳運行方式的表征參數(shù)，建立燃煤氣電聯(lián)產機組盈利值計算模型具體步驟如下：

對于背壓式蒸汽透平，燃煤氣電聯(lián)產機組最佳運行方式的表征參數(shù)為熱再抽汽壓力P_rh；

對于凝汽式蒸汽透平，燃煤氣電聯(lián)產機組最佳運行方式的表征參數(shù)為中排抽汽壓力P_zp；

燃煤氣電聯(lián)產機組盈利值M等于對外供氣收入A加上供電收入E減去標煤消耗B，表達式為：

M＝A+E-B (1)

對外售氣收入A為：

A＝m_a×a (2)

式中，m_a氣電聯(lián)產機組對外供工業(yè)空氣總負荷，t/h；a為工業(yè)供氣單價，元/t；

供電收入E為：

E＝(N_ge-N_cy)×e＝N_net×e (3)

式中，N_ge為發(fā)電機功率，MW；N_cy為廠用電功率，MW；N_net為主變入口電功率，MW；e為上網(wǎng)電價，元/MWh；

尋優(yōu)操作過程的盈利值M的變量僅為燃煤氣電聯(lián)產機組標煤消耗B，即認為標煤消耗B最低值對應的工況為最佳工況；

對于燃煤氣電聯(lián)產機組，鍋爐主蒸汽壓力按照已有的定-滑-定曲線調節(jié)，主汽溫度、再熱蒸汽溫度按照額定參數(shù)調整，此時的機組標煤消耗量B是供電負荷N_net、中排抽汽流量及壓力或熱再抽汽流量及壓力的多元函數(shù)，表達式為：

式中，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；通過現(xiàn)場壓力和溫度測量值計算得出；

η_b為鍋爐熱效率，不同機組的鍋爐熱效率各不相同，需要根據(jù)現(xiàn)場專項試驗得出；

η_b＝f₁(D_ms) (5)

其中，η_p為管道效率，取定值0.99；

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，上述參數(shù)并不是各自獨立，而是遵循一定關聯(lián)性；

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，其中D_ex1和D_ex2根據(jù)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(shù)，由汽輪機制造廠給出；

D_leak＝f₃(D_ms,P_ms) (7)

綜合式(4)、(5)、(6)和(7)，得出燃煤氣電聯(lián)產機組標煤消耗量B；

給定總供氣負荷m_a和供電負荷N_net條件下的尋優(yōu)操作，燃煤氣電聯(lián)產機組標煤消耗量B值最低值即為最優(yōu)工況，對應的熱再抽汽壓力P_rh或中排抽汽壓力P_zp為最佳運行方式。