CN110131919B - 冷却循环水余热的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种冷却循环水余热的回收方法,应用到冷却循环水余热回收系统,包括如下步骤:获取热泵的热负荷和凝汽器入口水温,预设热泵的假设能源转化率,得到汽轮机的所需抽气量;根据所需抽气量,预设凝气器的假设背压参数,调整汽轮机的工况,获取该工况下实际出口水温和实际背压参数;比较实际背压参数与假设背压参数,相同,则转至S4,不同,则调整假设背压参数,转至S2;根据实际出口水温和热泵工况,得到实际能源转化效率;比较实际能源转化效率与假设实际能源转化效率,相同,则转至S6,不同,则调整假设能源效率,转至S2;若冷端的目标参数满足预设条件,则完成优化;否则改变入口水温,返回S1。通过对系统分析计算,实现系统的最优化。

Description

冷却循环水余热的回收方法
技术领域
本发明涉及节能减排技术领域,尤其提供一种冷却循环水余热的回收方法及循环系统。
背景技术
近年来,随着能源危机的日趋严重和分布式电源技术的成熟完善,能源的利用率受到了广泛关注。传统冷却循环水系统节能,主要围绕减少供给环节机泵和冷却环节冷却塔风机的能耗来进行的,但却将大量循环水余热白白排放至空气中,目前也有利用热泵机组改造传统冷却循环水系统,使冷却循环水系统能效最大化。然而在热泵机组并入发电机组循环水系统的过程中,由于热泵机组及附属管路的存在,增加了水阻,打破了原有循环水系统的平衡关系,因此,如何最优化解决循环水余热回收利用系统热源侧水循环成为推广循环水余热回收利用系统亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目在于提供一种冷却循环水余热的回收方法,旨在解决现有技术中如何最优化解决循环水余热回收利用系统热源的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种冷却循环水余热的回收方法,所述回收方法应用到冷却循环水余热回收系统,所述冷却循环水余热回收系统包括汽轮机、凝汽器以及热泵,所述汽轮机通过管道与所述凝汽器的进口端相连,所述凝汽器的出口端与所述热泵的进口端管道连接,所述凝汽器与所述热泵之间安装有循环水泵,所述汽轮机之低压气缸的出口端与所述热泵的进口端管道连接;所述汽轮机中用于排放蒸汽的出口端与所述凝汽器的出口端组成了冷却循环水余热回收系统的冷端,所述的冷却循环水余热的回收方法包括以下步骤:
S1:获取所述热泵的热负荷和所述凝汽器的入口水温,预设所述热泵的假设能源转化效率,以得到所述汽轮机的所需抽气量;
S2:根据所述所需抽气量,预设所述凝气器的假设背压参数,调整所述汽轮机的工况;根据调整后的汽轮机工况获取所述凝汽器在该工况下的实际出口水温和实际背压参数;
S3:比较所述实际背压参数与所述假设背压参数,若相同,则转至步骤S4,若不同,则调整所述假设背压参数,且转置步骤S2;
S4:根据所述实际出口水温和所述热泵的工况,以得到所述热泵的实际能源转化效率;
S5:比较所述实际能源转化效率与所述假设能源转化效率,若相同,则转至步骤S6,若不同,则调整所述假设能源效率,且转置步骤S1;
S6:若所述冷端的目标参数满足目标条件,则完成优化步骤;若不同,则通过调节所述入口水温,并返回S1;其中,所述目标参数包括:所述凝汽器的出口水温,所述凝汽器的进气量,冷源损失值。
进一步地,在所述步骤S6中的目标条件包括:
所述凝汽器的出口水温小于第一目标温度;所述凝汽器的进气量大于或者等于所述凝汽器的最小冷却流量;所述冷源损失值大于0。
进一步地,在所述步骤S6中所述目标参数还包括:
所述凝汽器的入口水温;
对应地,所述目标条件还包括:
所述凝汽器的入口水温大于第二目标值而小于所述凝汽器的出口水温。
进一步地,在所述步骤S4之前,还包括:
将所述凝汽器的热负荷参数减去所述热泵的回收热量计算得到所述冷源损失值。
进一步地,在所述S3步骤中调整所述假设背压参数的方法如下:
判断所述实际背压参数是否大于所述假设背压参数,若是,则所述假设背压参数增加所述第一预设步长值,且转至步骤S2,若否,则所述假设背压参数减少所述第一预设步长值,且转至步骤S2。
进一步地,所述第一预设步长值根据所述实际背压参数、所述假设背压参数及第一步进函数获得,所述第一步进函数为:
Figure BDA0002015369540000031
进一步地,所述步骤S4中包括:
根据所述实际出口水温和所述热泵的工况,将所述热泵的高温能源温度除以所述热泵高温能源温度减去所述凝汽器的出口水温的差值,计算得到所述实际能源转化效率。
进一步地,在所述S5步骤中调整所述假设能源转化效率的方法如下:
判断所述实际能源转化效率是否大于所述假设能源转化效率,若是,则所述假设能源效率增加所述第二预设步长值,且转置步骤S1,若否,则所述假设能源效率减少所述第二预设步长值,且转置步骤S1。
进一步地,所述第二预设步长值根据所述实际能源转化效率、所述假设能源转化效率及第二步进函数获得,所述第二步进函数为:
Figure BDA0002015369540000032
进一步地,在所述S6步骤后还包括:
根据所述热泵的实际能源转化效率和所述汽轮机的工况,获取经济最优指标。
本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明通过获取热泵的热负荷和凝汽器入口水温,而预设热泵的假设能源转化效率,以得到汽轮机的所需抽气量,并迭代求解最优调度策略,多次调整汽轮机、凝汽器和热泵的工况,得到冷端和热泵最优调度策略的参数,实现该循环系统的最优化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的冷却循环水余热的回收方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的冷却循环水余热回收系统的结构示意图。
附图标记:
11-汽轮机;12-凝汽器;13-循环水泵;14-热泵。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1及图2,本发明实施例中提供的一种冷却循环水余热的回收方法应用到冷却循环水余热回收系统,其中冷却循环水余热回收系统包括汽轮机11、凝汽器12以及热泵14,汽轮机11通过管道与凝汽器12的进口端相连,在这里汽轮机11中用于排放蒸汽的出口端与所述凝汽器12的出口端组成了冷却循环水余热回收系统的冷端;而凝汽器12的出口端与热泵14的进口端管道连接,凝汽器12与热泵14之间安装有循环水泵13,通过循环水泵13提供动力使得各个管道上的水能够循环流动,汽轮机11的低压气缸的出口端与热泵14的进口端管道连接,这样,利用汽轮机11的低压气缸的蒸汽驱动热泵14将冷却循环水的余热提取出来产生高温热水,该结构简单,就地利用,可以连续运行。优选地,在本系统中使用吸收式热泵作为换热器,吸收式热泵相对于热缩式热泵具有热力溴化锂极好的吸水性和循环水在低压力快速吸热特性。
请一并参阅图1,本发明实施例中提供的一种冷却循环水余热的回收方法进包括如下步骤:
步骤S1:获取热泵14的热负荷和凝汽器12的入口水温,预设热泵14的假设能源转化效率,以得到汽轮机11的所需抽气量。
在本步骤中,具体地,热泵14安装有第一传感器,而通过第一传感器实时测量和记录热泵14的热负荷。优选地,为了第一传感器测量数据的准确性,则在本发明中所获取热泵14的热负荷是指获取第一传感器在热泵14正常工作一定时间段内的平均值,即第一传感器在一段时间内依次采集一些列的热负荷数据,并对这些数据进行算数平均,最后将平均值作为此次测量的最终值。需要说明的是,在这里第一传感器所采集时间段根据经验进行选取。对应地,凝汽器12上安装有用于测量凝汽器12出口水温的第二传感器,通过第二传感器获取凝汽器12的的一段时间内的平均出口水温。而热泵14的假定能源转化效率是根据经验进行设定的,一般热泵14的能源转化效率在1.2-1.7之间。而根据能源转化公式:
Figure BDA0002015369540000061
因此可以通过预设热泵14的假设能源效率而求出该热泵14所需的抽气量。
步骤S2:根据所需抽气量,预设凝气器的假设背压参数,调整汽轮机11的工况;根据调整后的汽轮机11工况获取凝汽器12在该工况下的实际出口水温和实际背压参数;
具体地,由于在该系统中热泵14的所需抽气量由汽轮机11的低压气缸提供的,而汽轮机11的低压气缸除了需要将一部分所需的蒸汽直接提供给热泵14,以驱动热泵14工作,还会一部分蒸汽流入凝汽器12,则在这里需要预设进入凝汽器12的背压参数,再调整汽轮机11的工况。在这里凝汽器12的背压参数是根据经验所设定的,一般凝汽器12的背压在[0.5MPa,1MPa]之间。在该系统中通过调整汽轮机11的电磁阀而调节汽轮机11的工况。另外为了节省该系统的成本,则安装在凝汽器12上的第二传感器为多用式传感器,便可以通过传感器获取凝汽器12在调整后汽轮机11的工况下的实际出口水温和实际背压参数。
步骤S3:比较实际背压参数与假设背压参数,若相同,则转至步骤S4,若不同,则调整假设背压参数,且转置步骤S2;
在本步骤中,具体地,如果实际背压参数与假设的背压参数不同,则需要判断实际背压参数与假设背压参数的大小,若实际背压参数大于假设背压参数,则需要增大假设背压参数的数值,反之则需要减少假定的背压参数。优选地,在需要调整假设背压参数时,可以分配了一个全局地独立变量,用于调整假设背压参数而进入下一次重入运行。
步骤S4:根据实际的出口水温和热泵14的工况,以得到热泵14的实际能源转化效率。
在本步骤中,根据实际出口水温和热泵14的工况,利用能源转化函数求取热泵14的实际能源转化效率。具体地,能源转化函数为:
Figure BDA0002015369540000071
其中热泵14的高温能源温度可以通过第一传感器测量得到。
步骤S5:比较实际能源转化效率与假设能源转化效率,若相同,则转至步骤S6,若不同,则调整假设能源效率,且转置步骤S1;
在本步骤中,具体地,如果实际能源转化效率与假设能源转化效率不同,则需要判断实际能源转化效率与假设能源转化效率的大小,若实际能源转化效率大于假设能源转化效率,则需要增大假设能源转化效率的数值,反之则需要减小假定的能源转化效率。优选地,在需要调整假设能源转化效率时,可以分配了一个全局的独立变量,用于调整假设能源转化效率而进入下一次重入运行。
步骤S6::若冷端的目标参数满足目标条件,则完成优化步骤;若不同,则通过调节入口水温,并返回S1;其中,目标参数包括:凝汽器12的出口水温,凝汽器12的进气量,冷源损失量值。
在本步骤中,具体地,在这里由于凝汽器12与热泵14之间存在正逆耦合的关系,即对于凝气来说水温越低其真空度就越高,而真空度越高就有利于加速凝汽器12将蒸汽凝聚成水;而对于热泵14来说,凝汽器12的出口水温是影响热泵14的能源转化效率的一个关键因素,如果凝汽器12的出口水温过低会导致热泵14无法从循环水中获取余热,而无法实现对用户的二次供热,则需要保证凝汽器12的出口水温不宜过低或者过高。可见为了保证凝汽器12与热泵14的正常工作,凝汽器12的出口水温存在着一个临界约束值,而凝汽器12的出口水温与入口水温有关,则可以通过改变凝汽器12的入口水温而改变凝汽器12的出口水温,进而改变热泵14的热负荷。具体地,如果入口水温高于临界约束值,则加大循环泵的功率使得汇聚在凝汽器12出口端的水快速进入热泵14,而凝汽器12入口端的水也会加快流速也抵达凝汽器12的出口端,这样便降低了凝汽器12的入口水温。另外,需要说明的是,在这里是根据经验去调整循环水泵13的功率,本发明对如何调整循环泵的功率不做具体限定。
在本发明中通过获取热泵14的热负荷和凝汽器12入口水温,而预设热泵14的假设能源转化效率,以得到汽轮机11的所需抽气量,并通过迭代求解最优调度策略,多次调整汽轮机11、凝汽器12和热泵14的工况,以实现该系统的冷端和热泵14最优调度策略的参数,实现该循环系统的最优化。
进一步地,在步骤S6中的目标条件,具体包括:凝汽器12的出口水温小于第一目标温度;凝汽器12的进气量大于或者等于凝汽器12的最小冷却流量;冷源损失值大于0。其中凝汽设备在汽轮机11装置的热力循环中起着冷源作用,为了保证热泵14和维持凝汽器12的正常工作,其中凝汽器12的蒸汽凝结温度由冷却条件决定,因此在这里需要使得凝汽器12的出口水温维护在一个合理区间。根据经验可知凝器的出口水温在区间[35,45]之间的工作效率为最佳。优选地,在本实施例考虑到循环水泵13所带来的影响以及传感器测量温度的误差,以及区间判断所带来的大量的计算,因此在这里将第一目标温度设置为40摄氏度。而使得凝汽器12的进气量大于或者等于凝汽器12的最小冷却流量是保证该系统的凝汽器12处于正常工作。另外在本发明中冷源损失值是指凝汽器12入口端到热泵14的进口端所损失的热量,其中冷源损失值是由凝汽器12的热负荷参数与热泵14的回收热量的差值所决定。其中热泵14的回收热量来源于凝汽器12的冷却循环水,也就是说热泵14所回收的热量约等于凝汽器12出口水温;对应地,凝汽器的热负荷是由汽轮机11进入凝汽器12的蒸汽所决定的,而凝汽器12的入口端与汽轮机11相连,则凝汽器12的热负荷参数等于凝汽器12的入口水温相同,在这里使得冷源损失大于0也就是为了保证凝汽器12的端差大于0。由热力学知识可知,在热量传输过程存在着部分热量的流失,因此在这里使得该系统的冷源损失大于0,其目的是为了确保凝汽器12与热泵14的正常工作。
进一步地,在步骤S6中的目标条件还包括:凝汽器12的入口水温;对应地,目标条件还包括:凝汽器12的入口水温大于第二目标值而小于凝汽器12的出口水温。其中冷却水温度越低,凝汽器12压力越低,对汽轮机11的经济运行越有利。但是当蒸汽参数和流量不变时,提高真空使蒸汽在汽轮机11中的可用焓降增大,就会相应增加发电机的输出功率。同时在提高真空时,需要向凝汽器12多供冷却水,从而增加循环水泵13的耗功,因此在凝汽器12中存在着一个最经济的真空值,则在这里凝汽器12的入口水温存在着一个临界约束值。在本实施例中,考虑到凝汽器12的端差值不易过大,且凝汽器12的中冷却水的水温与发电机的输出功率成反比,则在第一目标值设为40摄氏度的情况下,将第二目标值为20摄氏度,也就是说,凝汽器12的入口水温不能小于20摄氏度。
进一步地,在步骤S4之前,还包括通过对应的传感器测量凝汽器12的热负荷参数和热泵14的回收热量,进而确定该系统的冷源损失。具体地,该系统的冷源损失是通过将凝汽器12的热负荷参数减去热泵14的回收热量的差值确定的。为了提高冷源损失的准确性,则需要提高传感器测量的准确性。在本发明中通过多次采集传感器的测量数据并对这些数据求取平均值,以提高传感器测量的准确性。
进一步地,在S3步骤中调整假设背压参数如下:判断实际背压参数是否大于假设背压参数,若实际背压参数大于假设背压参数,则假设背压参数增加第一预设步长值,且转至步骤S2,以进入下一次循环,否则假设背压参数减少第一预设步长值,且转至步骤S2。优选地,第一预设步长值根据实际背压参数、假设背压参数和调用第一步进函数求得。其中第一步进函数为:
Figure BDA0002015369540000091
在这里M为步进精度值,当M所取的数值越大,精度会越高,但是计算量越大,计算效率越低。优选地,M取值为100。在这里根据求取实际背压参数与假设背压参数,而确定第一预设步长值,也就是在该系统中第一预设步长值是根据所测量的实际背压参数实时变化的,从而使得假设背压参数逐渐靠近实际背压参数,缩短了调节时间。另外当假设背压参数已经基本接近实际背压参数时,还可以适当地增大M的取值,而实现系统参数的微调,提高调节精度。当然在其他实施中,第一预设步长值也可以是根据经验所设定的定值,在这里并不做限制。
进一步地,在S5步骤中调整假设能源转化效率方法如下:判断实际能源转化效率是否大于假设能源转化效率,若实际能源转化效率大于假设能源转化效率,则假设能源效率增加第二预设步长值,且转置步骤S1,否则假设能源效率减少第二预设步长值,且转置步骤S1。优选地,第二预设步长值可以调用第二步进函数求得。其中第二步进函数为:
Figure BDA0002015369540000101
在这里N为步进精度值,当N所取的数值越大,精度会越高,但是计算量越大,计算效率越低。优选地,N取值为100。在这里根据求取实际能源转化效率与假设能源效率,进而第二预设步长值,也就是在该系统中第二预设步长值是根据所测量的实际能源转化效率实时变化的,使得假设能源转化效率逐渐靠近实际能源转化效率,缩短了调节时间。另外当假设能源转化效率已经基本接近实际能源转化效率时,还可以适当地增大N的取值,而实现系统参数的微调,提高调节精度。另外在本实施中是通过预设步进值来定向改变假设能源转化效率的数值,避免了随机调整变量后,多次的假设能源转化效率的数值离散分布,节约了调节时间。当然在其他实施中,第二预设步长值也可以是根据经验所设定的定值,在这里并不做限制。
在本发明中通过获取热泵14的热负荷和凝汽器12入口水温,而预设热泵14的假设能源转化效率,以得到汽轮机11的所需抽气量,而巧妙地利用步进函数,以此来调整凝汽器12和汽轮机11的工况,而实现热泵14、凝汽器12以及汽轮机11最优调度策略的参数,实现该循环系统的组优化。
进一步地,在S6步骤后还包括:根据热泵14的实际能源转化效率和汽轮机11的工况,获取经济最优指标。具体地,在该系统中经济最优指标为最大的经济效益,其中最大的经济效益包括供热收入和发电收入。其中供热收入通过计算热泵14供热负荷的收入与电厂供热热价的乘积;对应地,发电收入,通过上网电价乘以汽轮机11的发电量来计算发电收入费用,则优化函数为:
Max=热泵供热负荷×电厂供热热价+汽轮机的发电量×上网电价
其中冷却循环水余热回收系统包括用于存储数据的存储器,则电厂的供热热价和上网电价直接有存储器中获取,而热泵14的供热负荷、汽轮机11的发电量与汽轮机11的工况有关,则可以通过调整汽轮机11的工况而改变热泵14的供热负荷和汽轮机11的发电量。而本发明中通过获取热泵14的热负荷和凝汽器12入口水温,而预设热泵14的假设能源转化效率,以得到汽轮机11的所需抽气量,而巧妙地利用步进函数,多次调整汽轮机11、凝汽器12的工况,使得汽轮机11、凝汽器12和热泵14得到最优调度策略的参数,实现该循环系统的最优化。另外在该系统中通过将冷端的循环水直接串接热泵14实现了能源的循环利用,增加了冷却循环水余热回收系统的收益。应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却循环水余热的回收方法,所述回收方法应用到冷却循环水余热回收系统,所述冷却循环水余热回收系统包括汽轮机、凝汽器以及热泵,所述汽轮机通过管道与所述凝汽器的进口端相连,所述汽轮机的低压气缸将一部分蒸汽直接提供给所述热泵,以驱动所述热泵工作,还将部分蒸汽流入所述凝汽器,所述凝汽器的出口端与所述热泵的进口端通过循环水泵管道连接,所述凝汽器与所述热泵之间安装有循环水泵,所述汽轮机之低压气缸的出口端与所述热泵的进口端管道连接;所述汽轮机中用于排放蒸汽的出口端与所述凝汽器的出口端组成了冷却循环水余热回收系统的冷端,其特征在于,所述的冷却循环水余热的回收方法包括以下步骤:
S1:获取所述热泵的热负荷和所述凝汽器的入口水温,预设所述热泵的假设能源转化效率,以得到所述汽轮机的所需抽气量;
S2:根据所述所需抽气量,预设所述凝汽器的假设背压参数,调整所述汽轮机的工况;根据调整后的汽轮机工况获取所述凝汽器在该工况下的实际出口水温和实际背压参数;
S3:比较所述实际背压参数与所述假设背压参数,若相同,则转至步骤S4,若不同,则调整所述假设背压参数,且转置步骤S2;
S4:根据所述实际出口水温和所述热泵的工况,以得到所述热泵的实际能源转化效率;
S5:比较所述实际能源转化效率与所述假设能源转化效率,若相同,则转至步骤S6,若不同,则调整所述假设能源效率,且转置步骤S1;
S6:若所述冷端的目标参数满足目标条件,则完成优化步骤;若不同,则通过调节所述入口水温,并返回S1;其中,所述目标参数包括:所述凝汽器的出口水温,所述凝汽器的进气量,冷源损失值。
2.如权利要求1所述的冷却循环水余热的回收方法,其特征在于,在所述步骤S6中的目标条件包括:
所述凝汽器的出口水温小于第一目标温度;所述凝汽器的进气量大于或者等于所述凝汽器的最小冷却流量;所述冷源损失值大于0。
3.如权利要求1所述的冷却循环水余热的回收方法,其特征在于,在所述步骤S6中所述目标参数还包括:
所述凝汽器的入口水温;
对应地,所述目标条件还包括:
所述凝汽器的入口水温大于第二目标值而小于所述凝汽器的出口水温。
4.如权利要求1所述的冷却循环水余热的回收方法,其特征在于,在所述步骤S4之前,还包括:
将所述凝汽器的热负荷参数减去所述热泵的回收热量计算得到所述冷源损失值。
5.如权利要求1所述的冷却循环水余热的回收方法,其特征在于,在所述S3步骤中调整所述假设背压参数的方法如下:
判断所述实际背压参数是否大于所述假设背压参数,若是,则所述假设背压参数增加第一预设步长值,且转至步骤S2,若否,则所述假设背压参数减少所述第一预设步长值,且转至步骤S2。
6.如权利要求5所述的冷却循环水余热的回收方法,其特征在于,所述第一预设步长值根据所述实际背压参数、所述假设背压参数及第一步进函数获得,所述第一步进函数为:
Figure FDA0002770814460000031
M为正整数。
7.如权利要求1所述的冷却循环水余热的回收方法,其特征在于,所述步骤S4中包括:
根据所述实际出口水温和所述热泵的工况,将所述热泵的高温能源温度除以所述热泵高温能源温度减去所述凝汽器的出口水温的差值,计算得到所述实际能源转化效率。
8.如权利要求1所述的冷却循环水余热的回收方法,其特征在于,在所述S5步骤中调整所述假设能源转化效率的方法如下:
判断所述实际能源转化效率是否大于所述假设能源转化效率,若是,则所述假设能源效率增加第二预设步长值,且转置步骤S1,若否,则所述假设能源效率减少所述第二预设步长值,且转置步骤S1。
9.如权利要求8所述的冷却循环水余热的回收方法,其特征在于,所述第二预设步长值根据所述实际能源转化效率、所述假设能源转化效率及第二步进函数获得,所述第二步进函数为:
Figure FDA0002770814460000032
N为正整数。
10.如权利要求1所述的冷却循环水余热的回收方法,其特征在于,在所述S6步骤后还包括:
根据所述热泵的实际能源转化效率和所述汽轮机的工况,获取经济最优指标。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111750563B (zh) * 2020-05-14 2022-01-14 江苏双良节能环保工程技术有限公司 一种白酒余热利用系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064048A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Hitachi Eng Co Ltd 発電プラントの廃熱回収設備
CN201181044Y (zh) * 2008-02-28 2009-01-14 清华大学 一种大温差集中供热装置
CN202074601U (zh) * 2011-05-03 2011-12-14 张丽 直接空冷机组排汽余热回收供热系统
RU2559655C1 (ru) * 2013-12-27 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Способ работы тепловой электрической станции
CN104848199A (zh) * 2015-04-23 2015-08-19 张中印 一种利用吸收式热泵回收电厂余热加热锅炉用水的方法
KR20180078039A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 포스코에너지 주식회사 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템
CN108533341A (zh) * 2018-04-19 2018-09-14 联合瑞升(北京)科技有限公司 一种给水泵汽轮机乏汽余热回收利用系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064048A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Hitachi Eng Co Ltd 発電プラントの廃熱回収設備
CN201181044Y (zh) * 2008-02-28 2009-01-14 清华大学 一种大温差集中供热装置
CN202074601U (zh) * 2011-05-03 2011-12-14 张丽 直接空冷机组排汽余热回收供热系统
RU2559655C1 (ru) * 2013-12-27 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Способ работы тепловой электрической станции
CN104848199A (zh) * 2015-04-23 2015-08-19 张中印 一种利用吸收式热泵回收电厂余热加热锅炉用水的方法
KR20180078039A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 포스코에너지 주식회사 흡수식 히트펌프를 이용한 폐열회수 시스템
CN108533341A (zh) * 2018-04-19 2018-09-14 联合瑞升(北京)科技有限公司 一种给水泵汽轮机乏汽余热回收利用系统

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