CN110688608B - 一种热电联产机组供热量上限的计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热电联产机组供热量上限的计算方法，包括如下步骤：S1：获取发电量P和膨胀效率η，并利用发电量P和膨胀效率η计算透平对外做功值W；S2：获取锅炉进水口的温度Tin和压力Pin、以及锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout，然后利用锅炉进水口的温度Tin和压力Pin计算锅炉进水口的焓值Hin，利用锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout计算锅炉蒸汽出口的焓值Hout；S3：利用锅炉进水口的焓值Hin、锅炉蒸汽出口的焓值Hout以及锅炉给水口的质量流量m计算介质的吸热量QH，即QH＝m×(Hout‑Hin)；S4：利用吸热量QH和透平对外做功值W计算供热量上限QL，即QL＝QH‑W。本发明可以消除热电联产机组采暖期供热量数值可靠性低造成的影响，能在保证机组供热效果的情况下，更准确、合理地安排发电出力。
Description
技术领域
本发明涉及热电联产机组自动化技术领域，尤其涉及一种热电联产机组供热量上限的计算方法。
背景技术
近年来北方地区热电联产机组装机比重越来越高，由于具有更高的热效率和更低的污染物排放量，以热力管网覆盖代替散烧煤取暖，将成为冬季清洁取暖的主要方式。而另一方面，供热期热电联产机组调峰能力受限，严重制约着新能源的消纳能力。供热期热电联产机组调峰能力受限，严重制约着新能源的消纳能力。而且，冬季供暖期是风电大发期，调节性能好的水电电源处于枯水期，导致供暖期间出现电网低谷调峰能力低下、调峰备用不足等问题，甚至出现低谷期间100％弃风情况下调峰备用仍不足的紧张局面。
热电联产机组的供热量是热电联产机组监测的关键信息，而且该数值是电厂根据相关供热参数计算得到的，但是，热电联产机组的供热量在实际监测的过程中存在如下问题：(1)电厂自身对该数值的可靠上送缺乏积极性；(2)电网公司缺乏有效的数值可靠性判断和管理手段，不能形成闭环反馈从而影响了调度侧对机组的出力安排，因此，获取可靠的热电联产机组的供热量是热电联产机组确保具有较高供热质量、准确得出热电联产机组有功出力的可调整范围的重要支撑。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是提供一种准确、可靠的热电联产机组供热量上限的计算方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案内容具体如下：
一种热电联产机组供热量上限的计算方法，包括如下步骤，
S1：获取发电量P和膨胀效率η，并利用发电量P和膨胀效率η计算透平对外做功值W；
S2：获取锅炉进水口的温度Tin和压力Pin、以及锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout，然后利用锅炉进水口的温度Tin和压力Pin计算锅炉进水口的焓值Hin，利用锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout计算锅炉蒸汽出口的焓值Hout；
S3：利用锅炉进水口的焓值Hin、锅炉蒸汽出口的焓值Hout以及锅炉给水口的质量流量m计算介质的吸热量QH，即QH＝m×(Hout-Hin)；
S4：利用吸热量QH和透平对外做功值W计算供热量上限QL，即QL＝QH-W。
进一步地，发电量P的获取方式是利用火电机组综合监测系统采集，所述膨胀效率η的获取方式是根据发电机的类型和操作状态得到，并且所述膨胀效率η的取值范围是0.5-0.8。
进一步地，锅炉给水口的温度Tin和压力Pin、以及锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout的获取方式是利用火电机组综合监测系统采集。
进一步地，锅炉给水口的质量流量m的获取方式是利用火电机组综合监测系统采集。
优选地，还包括对火电机组综合监测系统采集的供热数据进行可靠性判断的步骤S5，具体是利用火电机组综合监测系统对供热量数据进行采集，并将采集到的供热量与供热量上限QL进行比较，当采集到的供热量大于供热量上限QL时，则定义火机组综合监测系统采集到的供热量为不可靠数据点。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明公开了一种热电联产机组供热量上限的计算方法，包括如下步骤：S1：获取发电量P和膨胀效率η，并利用发电量P和膨胀效率η计算透平对外做功值W；S2：获取锅炉进水口的温度和压力、以及锅炉蒸汽出口的温度和压力，然后利用锅炉进水口的温度和压力计算锅炉进水口的焓值，利用锅炉蒸汽出口的温度和压力计算锅炉蒸汽出口的焓值；S3：利用锅炉进水口的焓值、锅炉蒸汽出口的焓值以及锅炉给水口的质量流量计算介质的吸热量，即；S4：利用吸热量和透平对外做功值W计算供热量上限，即。本发明可以消除热电联产机组采暖期供热量数值可靠性低造成的影响，能在保证机组供热效果的情况下，更准确、合理地安排发电出力。
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，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为热电联产机组供热量上限的计算流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
如图1所示的是热电联产机组供热量上限的计算方法，包括如下步骤，
S1：获取发电量P和膨胀效率η，并利用发电量和膨胀效率计算透平对外做功值W；
S2：获取锅炉进水口的温度Tin和压力Pin、以及锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout，然后利用锅炉进水口的温度Tin和压力Pin计算锅炉进水口的焓值Hin，利用锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout计算锅炉蒸汽出口的焓值Hout；
S3：利用锅炉进水口的焓值Hin、锅炉蒸汽出口的焓值Hout以及锅炉给水口的质量流量m计算介质的吸热量QH，即QH＝m×(Hout-Hin)；
S4：利用吸热量QH和透平对外做功值W计算供热量上限QL，即QL＝QH-W。
目前，热电联产机组供热量上限是由热电厂直接进行申报，存在数值谎报、数值瞎报的情况，使得热电联产机组获取的供热量上限存在较大的误差，数据的可靠性较差。而在本发明中，该方法通过利用发电量P、膨胀效率η、锅炉进水口的温度Tin和压力Pin、以及锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout等数值来计算热电联产机组的供热量上限QL，计算结果较为准确，不仅可以消除热电联产机组采暖期供热量数值可靠性低造成的影响，而且还可以在保证机组供热效果的情况下，更准确、合理地安排发电出力。
在本发明中，发电量P的获取方式是利用火电机组综合监测系统采集，所述膨胀效率η的获取方式是根据发电机的类型和操作状态得到，并且所述膨胀效率η的取值范围是0.5-0.8。
锅炉给水口的温度Tin和压力Pin、以及锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout的获取方式是利用火电机组综合监测系统采集。一般情况下，锅炉进水口的焓值的计算方式为
其中Tθ为基准温度，且取值为0℃或25℃。
锅炉给水口的质量流量m的获取方式是利用火电机组综合监测系统采集。另外，所述热电联产机组供热量上限的计算方法还包括对火电机组综合监测系统采集的供热数据进行可靠性判断的步骤S5，具体是利用火电机组综合监测系统对供热量数据进行采集，并将采集到的供热量与供热量上限QL进行比较，当采集到的供热量大于供热量上限QL时，则定义火机组综合监测系统采集到的供热量为不可靠数据点，因此，通过将火机组综合监测系统采集到采集到的供热量与供热量上限QL进行比较，可以对热电厂向上报送的供热量数值的可靠性进行判断，以防止热电厂出现误报以及慌报数据等现象。
为更为具体的说明本发明的实施方式，本发明给出了详细的计算过程，具体如下：
S1：通过火电机组综合监测系统采集得到发电量P＝264.45MW；电厂采用350MW供热机组，其膨胀效率η为0.7，然后利用发电量P和膨胀效率η计算透平对外做功的值W，具体计算方式为：W＝发电量P/膨胀效率η＝377.79MW。
S2：锅炉进水口的温度为269.01℃、压力为25.68MPa，则计算锅炉进水口的焓值Hin，计算公式为：
选取基准温度为25℃，Hθ＝-242.00kJ/mol，Cp＝50.8111+0.212938T-0.630974×10-3T2+0.0648311×10-5T3，通过积分可以得到锅炉进水口的焓值Hin＝1185.3kJ/kg；锅炉出水口的温度为564.56℃、压力为22.87MPa，通过蒸汽表查得锅炉蒸汽出口的焓值Hout＝3060.7kJ/kg。
S3：通过火电机组综合监测系统采集得到锅炉给水流量m＝980.24t/h，并利用锅炉进水口的焓值Hin、锅炉蒸汽出口的焓值Hout以及锅炉给水口的质量流量m计算介质的吸热量QH＝m×(Hout-Hin)＝510.65MW。
S4：利用吸热量QH和透平对外做功值W计算供热量上限QL，即QL＝QH-W＝132.86MW。
S5：火电机组综合监测系统采集到的供热量数据为194.4MW，该数据大于供热量上限QL，由此可以判定火电机组综合监测系统采集到供热量数据为不可靠数据点。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种热电联产机组供热量上限的计算方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1：获取发电量P和膨胀效率η，并利用发电量P和膨胀效率η计算透平对外做功值W；
S2：获取锅炉进水口的温度Tin和压力Pin、以及锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout，然后利用锅炉进水口的温度Tin和压力Pin计算锅炉进水口的焓值Hin，利用锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout计算锅炉蒸汽出口的焓值Hout；
S3：利用锅炉进水口的焓值Hin、锅炉蒸汽出口的焓值Hout以及锅炉给水口的质量流量m计算介质的吸热量QH，即QH＝m×(Hout-Hin)；
S4：利用吸热量QH和透平对外做功值W计算供热量上限QL，即QL＝QH-W。
2.如权利要求1所述的热电联产机组供热量上限的计算方法，其特征在于：发电量P的获取方式是利用火电机组综合监测系统采集，所述膨胀效率η的获取方式是根据发电机的类型和操作状态得到，并且所述膨胀效率η的取值范围是0.5-0.8。
3.如权利要求1所述的热电联产机组供热量上限的计算方法，其特征在于：锅炉给水口的温度Tin和压力Pin、以及锅炉蒸汽出口的温度Tout和压力Pout的获取方式是利用火电机组综合监测系统采集。
4.如权利要求1所述的热电联产机组供热量上限的计算方法，其特征在于：锅炉给水口的质量流量m的获取方式是利用火电机组综合监测系统采集。
5.如权利要求1-4任何一项所述的热电联产机组供热量上限的计算方法，其特征在于：还包括对火电机组综合监测系统采集的供热数据进行可靠性判断的步骤S5，具体是利用火电机组综合监测系统对供热量数据进行采集，并将采集到的供热量与供热量上限QL进行比较，当采集到的供热量大于供热量上限QL时，则定义火机组综合监测系统采集到的供热量为不可靠数据点。
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