CN107218639A - 热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法 - Google Patents

热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，所述方法包括：判断机组蓄热时段蓄热量△Q(24‑t)是否大于或等于热电解耦时段供热不足(Q2‑Q2’)t，若△Q(24‑t)≥(Q2‑Q2’)t，则设置机组蓄热时段供热负荷Q＝(Q2‑Q2’)t/(24‑t)+Q1、蓄热负荷△Q＝Q‑Q1；若△Q(24‑t)＜(Q2‑Q2’)t，则设置机组蓄热时段供热负荷Q1’、蓄热负荷△Q＝Q1’‑Q1。

Description

热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法
技术领域
本发明涉及一种热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法。
背景技术
为解决三北地区冬季“弃风、弃光”等问题，一些热电联产机组进行了深度调峰的改造。机组改造的技术路线主要有旁路供热改造、增装蓄热罐及增装电锅炉，对于采取蓄热罐改造的机组，为保证机组在热电热电解耦时段热负荷需求，机组在蓄热时段(非热电热电解耦时段)热负荷如何分配与调整，需要给予运行指导。
有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构简单、设计合理、使用方便的热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法。
为达到上述发明目的，本发明热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，汽轮发电机组的用热管线上连接蓄热罐，在用电负荷高、供热负荷低为机组蓄热时段，多抽汽将热量储存至蓄热罐储存起来；当电负荷低、供热负荷高为机组热电解耦时段，将储存的热释放出来用于供热；具体优化控制方法包括：
获取机组蓄热时段电荷电负荷P1、外部需求热负荷Q1，计算蓄热时段机组供热能力Q1’；根据蓄热时段机组供热能力Q1’与外部需求热负荷Q1的差值确定确定机组的蓄热能力△Q，公式为：△Q＝Q1’-Q1；
设定机组热电解耦时段电负荷P2、外部需求荷热负荷Q2，设定热电解耦时段的时间t，计算热电解耦时段机组供热能力Q2’；
确定解耦时段机组供热不足的值，公式为(Q2-Q2’)t，确定机组蓄热时段蓄热量△Q(24-t)；
判断机组蓄热时段蓄热量△Q(24-t)是否大于或等于热电解耦时段供热不足(Q2-Q2’)t，
若△Q(24-t)≥(Q2-Q2’)t，则设置机组蓄热时段供热负荷Q＝(Q2- Q2’)t/(24-t)+Q1、蓄热负荷△Q＝Q-Q1；
若△Q(24-t)＜(Q2-Q2’)t，则设置机组蓄热时段供热负荷Q1’、蓄热负荷△Q＝Q1’-Q1。
进一步地，蓄热时段机组自身供热能力Q1采用如下公式计算： Q1＝k1k2G1，
式中：k1为机组最大采暖抽汽量修正系数；
K2为单位质量的采暖抽汽的放热量；
G1为机组最大采暖抽汽量；
G1＝f(P1)由机组工况图发电机功率与最大采暖抽汽量的拟合关系函数得到。
进一步地，蓄热时段机组自身供热能力Q1采用如下公式计算： Q2＝k1k2G2，
式中：k1为机组最大采暖抽汽量修正系数；
K2为单位质量的采暖抽汽的放热量；
G2为机组最大采暖抽汽量；
G2＝f(P21)由机组工况图发电机功率与最大采暖抽汽量的拟合关系函数得到。
进一步地，机组调峰前外部需求热负荷Q1，采用如下公式计算得到：
Q2＝Q＝CpGrw(tf-tr)
式中：Cp为热网循环水定压比热容；
Grw为热网循环水流量；
tf为热网供水温度；
tr为热网回水温度。
进一步地，最大采暖抽汽量修正系数k1取0.95。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明能够对蓄热罐所蓄热量进行合理控制，保证了机组经济运行。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，本发明一较佳实施例所述的热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，汽轮发电机组的用热管线上连接蓄热罐，在用电负荷高、供热负荷低为机组蓄热时段，多抽汽将热量储存至蓄热罐储存起来；当电负荷低、供热负荷高为机组热电解耦时段，将储存的热释放出来用于供热；具体优化控制方法包括：
获取机组蓄热时段电荷电负荷P1、外部需求热负荷Q1，计算蓄热时段机组供热能力Q1’；根据蓄热时段机组供热能力Q1’与外部需求热负荷Q1的差值确定确定机组的蓄热能力△Q，公式为：△Q＝Q1’-Q1；
设定机组热电解耦时段电负荷P2、外部需求荷热负荷Q2，设定热电解耦时段的时间t，计算热电解耦时段机组供热能力Q2’；
确定解耦时段机组供热不足的值，公式为(Q2-Q2’)t，确定机组蓄热时段蓄热量△Q(24-t)；
判断机组蓄热时段蓄热量△Q(24-t)是否大于或等于热电解耦时段供热不足(Q2-Q2’)t，
若△Q(24-t)≥(Q2-Q2’)t，则设置机组蓄热时段供热负荷Q＝(Q2- Q2’)t/(24-t)+Q1、蓄热负荷△Q＝Q-Q1；
若△Q(24-t)＜(Q2-Q2’)t，则设置机组蓄热时段供热负荷Q1’、蓄热负荷△Q＝Q1’-Q1。
(1)蓄热时段机组自身供热能力Q1采用如下公式计算：Q1＝k1k2G1，
式中：k1为机组最大采暖抽汽量修正系数；
K2为单位质量的采暖抽汽的放热量；
G1为机组最大采暖抽汽量；
G1＝f(P1)由机组工况图发电机功率与最大采暖抽汽量的拟合关系函数得到。
(2)蓄热时段机组自身供热能力Q1采用如下公式计算：Q2＝k1k2G2，
式中：k1为机组最大采暖抽汽量修正系数；
K2为单位质量的采暖抽汽的放热量；
G2为机组最大采暖抽汽量；
G2＝f(P21)由机组工况图发电机功率与最大采暖抽汽量的拟合关系函数得到。
进一步地，机组调峰前外部需求热负荷Q1，采用如下公式计算得到：
Q2＝Q＝CpGrw(tf-tr)
式中：Cp为热网循环水定压比热容；
Grw为热网循环水流量；
tf为热网供水温度；
tr为热网回水温度。
本发明获取机组蓄热时段/非热电解耦时段电负荷P1、热负荷Q1；机组热电解耦时段电负荷P2、热负荷Q2、供热能力Q2’；热电解耦时间t；判断机组非热电解耦时段蓄热量△Q(24-t)是否大于或等于热电解耦时段供热不足(Q2-Q2’) t，其中蓄热量大于或等于，则设置机组非热电解耦时段供热负荷Q＝(Q2- Q2’)t/(24-t)+Q1、蓄热负荷△Q＝Q-Q1；若小于，设置机组非热电解耦时段供热负荷Q1’、蓄热负荷△Q＝Q1’-Q1；其中机组蓄热时段供热能力Q1’、解耦时段供能力Q2’，分别采用如下公式得到：Q1’＝k1k2G1、Q2’＝k1k2G2式中：k1为一定电负荷下，机组最大采暖抽汽量修正系数，k2为单位质量的采暖抽汽的放热量，G＝f(P)；为电负荷P下最大采暖抽汽量。
(1)机组蓄热时段(非热电解耦时段)电负荷P1、热负荷Q1
机组热电解耦时段电负荷P2、热负荷Q2(与Q1基本一致)
热电解耦时间：t
蓄热时间(非热电解耦时间)：24-t
(2)机组最大采暖抽汽量G＝f(P) (1)
由机组工况图发电机功率与最大采暖抽汽量的关系拟合得到
(3)机组最大供热能力Q＝k1k2G (2)
式中：k1——一定电负荷下，机组最大采暖抽汽量修正系数(取0.95)
k2——单位质量的采暖抽汽的放热量kJ/kg
G——一定电负荷下，机组最大采暖抽汽量kg/s。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，其特征在于，汽轮发电机组的用热管线上连接蓄热罐，在用电负荷高、供热负荷低为机组蓄热时段，多抽汽将热量储存至蓄热罐储存起来；当电负荷低、供热负荷高为机组热电解耦时段，将储存的热释放出来用于供热；具体优化控制方法包括：
获取机组蓄热时段电荷电负荷P1、外部需求热负荷Q1，计算蓄热时段机组供热能力Q1’；根据蓄热时段机组供热能力Q1’与外部需求热负荷Q1的差值确定确定机组的蓄热能力△Q，公式为：△Q＝Q1’-Q1；
设定机组热电解耦时段电负荷P2、外部需求荷热负荷Q2，设定热电解耦时段的时间t，计算热电解耦时段机组供热能力Q2’；
确定解耦时段机组供热不足的值，公式为(Q2-Q2’)t，确定机组蓄热时段蓄热量△Q(24-t)；
判断机组蓄热时段蓄热量△Q(24-t)是否大于或等于热电解耦时段供热不足(Q2-Q2’)t，
若△Q(24-t)≥(Q2-Q2’)t，则设置机组蓄热时段供热负荷Q＝(Q2-Q2’)t/(24-t)+Q1、蓄热负荷△Q＝Q-Q1；
若△Q(24-t)＜(Q2-Q2’)t，则设置机组蓄热时段供热负荷Q1’、蓄热负荷△Q＝Q1’-Q1。
2.根据权利要求1所述的热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，其特征在于，蓄热时段机组自身供热能力Q1采用如下公式计算：Q1＝k1k2G1，
式中：k1为机组最大采暖抽汽量修正系数；
K2为单位质量的采暖抽汽的放热量；
G1为机组最大采暖抽汽量；
G1＝f(P1)由机组工况图发电机功率与最大采暖抽汽量的拟合关系函数得到。
3.根据权利要求1所述的热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，其特征在于，蓄热时段机组自身供热能力Q1采用如下公式计算：Q2＝k1k2G2，
式中：k1为机组最大采暖抽汽量修正系数；
K2为单位质量的采暖抽汽的放热量；
G2为机组最大采暖抽汽量；
G2＝f(P21)由机组工况图发电机功率与最大采暖抽汽量的拟合关系函数得到。
4.根据权利要求1所述的热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，其特征在于，机组调峰前外部需求热负荷Q1，采用如下公式计算得到：
Q2＝Q＝CpGrw(tf-tr)
式中：Cp为热网循环水定压比热容；
Grw为热网循环水流量；
tf为热网供水温度；
tr为热网回水温度。
5.根据权利要求1所述的热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，其特征在于，最大采暖抽汽量修正系数k1取0.95。
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