[發(fā)明專利]一種采暖熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱能力提升方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110998657.1
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113673898A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;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

本發(fā)明公開了一種采暖熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱能力提升方法及系統(tǒng)，適用于燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組為提升對外供熱能力從而提高機組盈利能力，以目標需求匹配及靜態(tài)投資回收期最低化為導(dǎo)向，提升供熱能力。本發(fā)明提出的方法，厘清了熱電聯(lián)產(chǎn)機組在熱、電雙供應(yīng)模式下采用不同供熱能力提升方案的電出力?熱負荷?機組能效的耦合機理，以靜態(tài)投資回收期為尋優(yōu)目標函數(shù)，統(tǒng)籌計量供熱能力提升方案投資和收益，符合工程現(xiàn)場實際，適用于熱電聯(lián)產(chǎn)機組實施供熱增容改造方案論證，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于火力發(fā)電領(lǐng)域，涉及一種采暖熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱能力提升方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著風、光等時變特性強的可再生能源高比例大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電，火電逐步由主體能源向基礎(chǔ)能源轉(zhuǎn)型。急需傳統(tǒng)火電承擔電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行任務(wù)，同時隨著工業(yè)化和城市化進程的不斷推進，工業(yè)蒸汽、居民采暖等集中用熱需求快速增長，迫使火電機組向大熱電比、高靈活性的方向發(fā)展。

現(xiàn)階段熱電聯(lián)產(chǎn)機組以為200～600MW等級的機組為主，且大多采用中低壓連通管抽汽技術(shù)(附圖1)，該技術(shù)熱電比通常較小。為滿足日益快速增長的集中供熱需求，擴大燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組盈利能力，降低社會集中用熱成本并提升安全可靠性，近年來多數(shù)燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組紛紛實施供熱能力提升改造。典型供熱增容改造技術(shù)有高背壓或低真空循環(huán)水余熱回收技術(shù)(附圖2)、低壓缸零出力供熱技術(shù)(附圖3)、吸收式熱泵梯級供熱技術(shù)(附圖4)、增設(shè)電極熱水鍋爐(附圖5)、以及上述技術(shù)與電極熱水鍋爐的組合方案(附圖6、7和8)。

上述的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱能力提升方案技術(shù)原理區(qū)別很大，部分技術(shù)方案的性能效果還受熱網(wǎng)側(cè)參數(shù)(熱網(wǎng)循環(huán)水流量、供熱回水溫度)的影響，實施改造的投資及各方案下的供熱負荷-供電負荷-標煤消耗也不盡相同。現(xiàn)有研究報道或涉及技術(shù)原理、或系統(tǒng)構(gòu)成、或熱-電-能效分布特性，但對于熱電聯(lián)產(chǎn)機組在熱網(wǎng)參數(shù)、供熱能力缺口、電網(wǎng)關(guān)于電調(diào)峰的補償政策等變量約束條件下，如何在諸多方案中選擇最優(yōu)方案，目前尚無公開報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種采暖熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱能力提升方法及系統(tǒng)，具體為，核算機組在連通管抽汽供熱技術(shù)的最大供熱能力，根據(jù)供熱增容目標確定供熱能力缺口；以連通管抽汽供熱為基礎(chǔ)，制定供熱能力提升方案；提出以乏汽余熱實際可利用熱負荷是否大于機組總乏汽熱負荷的0.95，作為與熱網(wǎng)側(cè)參數(shù)有關(guān)聯(lián)的供熱能力提升方案適用與否判斷；就技術(shù)適用的供熱能力方案，在鍋爐BMCR工況蒸發(fā)量給定，分別計算各方案的最大供熱負荷Q_max，并與總供熱負荷Q_t對比，進行供熱能力滿足增容要求與否判定；就技術(shù)適用、供熱能力滿足增容要求的方案，確定各方案改造投資以及熱負荷-電出力-標煤消耗關(guān)聯(lián)特性；構(gòu)建各方案在供電、供熱及調(diào)峰服務(wù)下的盈利值計算模型，以靜態(tài)投資回收期最低進行最佳方案尋優(yōu)。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種采暖熱電聯(lián)產(chǎn)機組供熱能力提升方法，包括以下步驟：

確定采暖熱電聯(lián)產(chǎn)機組當前最大供熱能力以及供熱能力提升目標；

建立供熱能力提升的可選方案；

以乏汽余熱實際可利用熱負荷是否大于機組總乏汽熱負荷的0.95為標準，判定可選的方案是否適用；

給定鍋爐工況蒸發(fā)量，分別計算各方案的最大供熱負荷，并與對外供熱負荷對比，判定供熱能力是否滿足增容要求；

確定方案改造投資、供熱負荷-電出力-標煤消耗關(guān)聯(lián)特性；

構(gòu)建供熱能力提升方案在供電、供熱及調(diào)峰服務(wù)下的盈利值計算模型，確定靜態(tài)投資回收期最低的方案。

本發(fā)明的進一步改進在于：

確定采暖熱電聯(lián)產(chǎn)機組當前最大供熱能力以及供熱能力提升目標的具體方法包括：