CN110930050B - 供热机组采用储热罐技术灵活性改造后的调峰能力改善评估方法 - Google Patents
供热机组采用储热罐技术灵活性改造后的调峰能力改善评估方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种供热机组采用储热罐技术灵活性改造后的调峰能力改善评估方法,其包括储热罐灵活性改造后的可替代供热抽汽量的确定以及供热机组在相同采暖供汽需求量下的机组最小调峰出力状况改善和最大调峰出力状况改善的确定。本发明可用于对供热机组采用储热罐灵活性改造方案的深度调峰最低出力改善状况和最大调峰出力改善状况进行评估,为机组深度调峰及灵活性改造的决策提供重要的参考数据。
Description
技术领域
本发明属于发电技术领域,具体涉及一种供热机组采用储热罐技术灵活性改造后的调峰能力改善评估方法。
背景技术
新能源机组的迅猛发展对火电机组深度调峰提出了越来越高的要求。火电机组中,供热机组由于同时对外供应热及电两种产品,其热电耦合特性大大增加了机组参与电网调峰的难度。目前,许多供热机组供热季节调峰出力只能降低至70%左右。
为提高现有火电机组的调峰幅度,国家能源局开展了灵活性改造示范项目,并提出了灵活性改造的调峰性能提升目标。要求示范项目通过灵活性改造,热电机组增加20%额定容量的调峰能力,最小技术出力达到40%-50%额定容量。这对于现有的供热机组确定了较为苛刻的目标。
采用储热罐技术对供热机组进行深度调峰及灵活性技术改造,是近年来经常采用的一种解决方案。如何对这种灵活性改造方案的深度调峰最低出力及最大出力改善状态进行评估,以保证技术改造方案的针对性及有效性,是目前急需解决的技术难题。但目前缺乏一种实用的简化的评估技术手段来解决这一技术难题。
因此,迫切需要供热机组采用储热罐技术灵活性改造后的调峰能力改善评估方法来解决目前的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种供热机组采用储热罐技术灵活性改造后的调峰能力改善评估方法,用于对供热机组采用储热罐灵活性改造方案的深度调峰最低出力改善状态和最大调峰出力改善状况进行评估,为机组深度调峰及灵活性改造的决策提供重要的参考数据。
本发明采用如下技术方案:
一种供热机组采用储热罐技术灵活性改造后的调峰能力改善评估方法,其包括储热罐灵活性改造后的可替代供热抽汽量的确定以及供热机组在相同采暖供汽需求量下的机组最小调峰出力状况改善和最大调峰出力状况改善的确定。
其中,储热罐灵活性改造后的可替代供热抽汽量的确定包括如下步骤:
1)收集储热罐的主要设计参数如下:储热罐容积Vcr,储热罐供热热水温度th,储热罐返回冷水温度tc,储热罐放热时间Tf,储热罐蓄热时间Tx,采暖抽汽供汽压力pcn,供汽温度tcn,热网加热器凝结水回水温度tcon;
2)储热罐的可利用储热量按下式计算:
Qcr=Vcr×1000×4.186×(th-tc)(1)
式(1)中,Qcr为可利用储热量,单位kJ;Vcr为储热罐容积,单位m3;th与tc分别为储热罐供热热水温度及储热罐返回冷水温度,单位℃;
3)计算单位质量供热抽汽在热网加热器中的凝结热量:
q=h1(pcn,tcn)- h2(tcon) (2)
式(2)中,q为每kg供热抽汽在热网加热器中的凝结热量,单位kJ/kg;h1()为由蒸汽压力及蒸汽温度计算蒸汽焓值的水蒸汽特性计算函数;h2()为由水温度计算饱和水焓值的水蒸汽特性计算函数;
4)储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量Ftdc:
Ftdc= Qcr/q/Tf/1000 (3)
式(3)中,Ftdc为储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量,单位t/h;Tf为储热罐放热时间,单位h。
其中, h1()为由蒸汽压力及蒸汽温度计算蒸汽焓值的水蒸汽特性计算函数,计算得到的抽汽焓值,单位kJ/kg。
其中,h2()为由水温度计算饱和水焓值的水蒸汽特性计算函数,计算得到的饱和水焓值,单位kJ/kg。
其中,所述供热机组在相同采暖供汽需求量下的机组最小调峰出力状况改善和最大调峰出力状况改善的确定包括如下步骤:
a、运行工况机组低压缸最小流量限制线曲线的数值拟合;
b、运行工况机组供热抽汽运行工况特性曲线的数值拟合;
c、判定机组运行的供热量运行参数;
d、最小调峰出力状况时,灵活性改造前机组最小调峰出力Pminq以及改造后机组最小调峰出力Pminh的计算;
e、最大调峰出力状况时,灵活性改造前机组最大调峰出力Pmaxq以及改造后机组最大调峰出力Pmaxh的计算。
其中,所述步骤a包括如下步骤:
在供热运行工况机组低压缸最小流量限制线曲线中,将低压缸最小流量条件下机组最小运行功率随汽轮机主蒸汽流量的变化特性拟合为:
Pminx=A+B×Fms(4)
式(4)中,Pminx为低压缸最小流量条件下机组最小运行功率,单位MW;Fms为汽轮机主蒸汽流量,单位t/h;A、B为拟合特性系数。
其中,所述步骤b包括如下步骤:
1)在供热机组热电特性曲线中,将等采暖抽汽流量曲线,对应汽轮机采暖抽汽流量为Fcn(i),进行线性拟合,将机组功率随主蒸汽流量的变化特性拟合为:
Pcn(i)=Ci+Di×Fms(5)
式(5)中,i为由机组等采暖抽汽流量的编号,范围由0至n,随i的增大抽汽流量Fcn(i)逐渐增大,i=0时对应供热抽汽流量为零即纯凝运行工况,i=n时对应最大供热抽汽流量的运行工况;Ci、Di分别为特性系数;Fms为机组主蒸汽流量,单位t/h;Pcn(i)为第i个采暖抽汽流量Fcn(i)下的机组功率,单位MW;Fcn(i)为第i个采暖抽汽流量,单位t/h。
2)在任意采暖抽汽流量Fcn时机组功率随主蒸汽流量的变化特性可表示为:
当Fcn(i)<Fcn<Fcn(i+1)时,
Pcn=Pcni+(Pcn(i+1)-Pcn(i))/( Fcn(i+1)- Fcn(i)) ×( Fcn- Fcn(i)) (6)
公式(6)中Pcn(i)、Pcn(i+1)均根据公式(3)计算得到。
其中所述步骤c包括,所述机组运行的供热量运行参数的判定方法为:如果机组运行采暖供汽量Fcn>Fcnmax,则设定Fcn=Fcnmax。Fcnmax为设计最大供热抽汽量,单位t/h。
其中,所述步骤d包括如下步骤:
I)灵活性改造前机组最小调峰出力Pminq
1)根据步骤c得到的机组采暖供汽量Fcn,按照公式(4)计算得到机组最小运行功率Pminx1q;
如果Pminx1q<Pminset,则Pminx1q=Pminset;其中Pminset为机组最小运行功率,单位MW;
2)由公式(6),计算机组供热工况下最小主蒸汽流量Fmsmin时对应的采暖抽汽量Fcn时机组功率Pminx2q;
3)机组最小调峰出力Pminq计算:
Pminq= MAX(Pminx1q,Pminx2q);
II)灵活性改造后机组最小调峰出力Pminh
1)根据公式(3)得到的储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量Ftdc,计算得到储热罐放热时间段运行时机组需提供的实际采暖抽汽量Fcnp;
Fcnp=Fcn-Ftdc
当Fcnp>0时,此时机组运行在供热工况,机组最小主蒸汽流量Fmsmin按供热工况取值;
当Fcnp≤0时,取Fcnp=0,此时机组运行在纯凝工况,机组最小主蒸汽流量Fmsmin按纯凝工况取值;
2)根据得到的机组实际采暖供汽量Fcnp,按照公式(4)计算得到机组最小运行功率Pminx1h;
如果Pminx1h<Pminset,则Pminx1h=Pminset;其中Pminset为机组最小运行功率,单位MW;
3)由公式(6),计算机组供热工况下最小主蒸汽流量Fmsmin时对应实际采暖供汽量Fcnp下的机组功率Pminx2h;
4)机组最小调峰出力Pminh计算:
Pminh= MAX(Pminx1h,Pminx2h);
5)机组最小调峰出力改善(或降低量)计算:
△Pmin= Pminq-Pminh。
其中,所述步骤e包括如下步骤:
I)灵活性改造前机组最大调峰出力Pmaxq
由公式(6),计算机组供热工况下最大主蒸汽流量Fmsmax且对应采暖抽汽量Fcn时机组功率Pmaxq;
II)灵活性改造后机组最大调峰出力Pmaxh
1)根据公式(3)得到的储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量Ftdc,计算得到储热罐放热时间段运行时机组需提供的实际采暖抽汽量;
Fcnp=Fcn-Ftdc
当Fcnp>0时,此时机组运行在供热工况;
当Fcnp≤0时,取Fcnp=0,此时机组运行在纯凝工况;
2)供热工况时,由公式(6),计算机组供热工况下最大主蒸汽流量Fmsmax且对应实际采暖抽汽量Fcnp时机组最大调峰出力Pmaxh;如果计算得到的机组最大调峰出力Pmaxh超过机组铭牌出力PN,则Pmaxh=PN;
纯凝工况时,机组最大调峰出力Pmaxh取机组铭牌出力PN,即Pmaxh=PN;
3)机组最大调峰出力改善(或提高量)计算;
△Pmax= Pmaxh-Pmaxq。
本发明的有益效果在于:本发明基于储热罐储热特性及单抽采暖供热机组设计热电特性,在考虑适当锅炉运行安全裕度条件下通过机组的供热特性曲线计算机组在储热罐投运前后的调峰最小出力及调峰最大出力改善状况。本方法解决了这种灵活性改造方案对机组调峰能力改善状态的评估问题,为电网实现对供热机组采用此类灵活性改造方案的准确可靠调度提供了重要的参考数据;采用发明的简化评价方法,也可为电网调度部门确定现有供热机组采用此类灵活性改造方案后采暖期不同阶段的运行方式提供重要参考数据,提高现有灵活性改造供热机组对电网的调峰能力。
附图说明
图1为典型评估的供热机组的系统示意图。
图2为用于本发明方法的评估装置的示例图。
其中,1、1号低加;2、2号低加;3、3号低加;4、4号低加;5、除氧器;6、高压缸;7、中压缸;8、低压缸;9、1号高加;10、2号高加;11、3号高加;12、热网加热器;13、热网疏水泵;14、热网来回水;15、至热网供水;16、凝结水泵;17、给水泵;18、联通管上供热调整蝶阀;19、锅炉来主蒸汽;20、锅炉来热再热蒸汽;21、至锅炉冷再热蒸汽;22、至锅炉给水;23、储热罐;24、蓄热水泵;25、放热水泵;200、获取模块;201、第一计算模块;202第二计算模块;203、第三计算模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,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。
一、评估的供热机组的系统配置特性
1)供热机组汽轮机为常规抽凝式汽轮机。
2)采暖供汽取自压力较低的汽轮机抽汽。抽汽压力为可调整抽汽,通过低压缸进口联通管上的调整蝶阀进行调节,压力范围0.2~0.8MPa。
3)采暖供汽至热网加热器换热后,热网加热器冷凝水通过疏水泵输送至除氧器进口凝结水管道。
4)供热机组为再热式机组时,采暖供汽均取自再热式汽轮机中压缸抽汽。
5)供热机组只向热网加热器提供采暖供汽,无对外工业用汽需求,即汽轮机为单抽汽供热汽轮机。
6)采用储热罐灵活性改造时,储热罐储热只用于替代采暖抽汽供热。储热罐可以为常压式或带压式型式。储热罐的蓄热及放热过程由系统中的蓄热水泵及放热水泵的运行决定。
典型评估的供热机组的系统示意如附图1所示。
二、供热机组供热运行工况的限制条件
1)采暖供汽量最大不能超过最大采暖供汽量限值Fcnmax。
2)汽轮机制造商提供的供热运行工况低压缸最小排汽流量限制线曲线。
3)供热运行工况下,为保证机组的供热安全,考虑适当安全裕量锅炉稳定燃烧运行的机组最小主蒸汽流量为Fmsmin。本方法中,机组最小主蒸汽流量Fmsmin在锅炉最小稳定燃烧运行主蒸汽流量Fwrmin基础上,增加机组10%额定主蒸汽量Frms安全裕量。即Fmsmin=Fwrmin+10%Frms。
4)纯凝运行工况下,机组最小主蒸汽流量Fmsmin取锅炉最小稳定燃烧运行主蒸汽流量Fwrmin。即Fmsmin=Fwrmin。
5)机组运行的最大主蒸汽流量为Fmsmax。
6)机组供热工况运行的最小运行功率为Pminset。机组纯凝工况运行的铭牌功率为PN。
三、储热罐灵活性改造后的可替代供热抽汽能力评估
1)收集储热罐的主要设计参数如下:储热罐容积Vcr,储热罐供热热水温度th,储热罐返回冷水温度tc,储热罐放热时间Tf,储热罐蓄热时间Tx,采暖抽汽供汽压力pcn,供汽温度tcn,热网加热器凝结水回水温度tcon;
2)储热罐的可利用储热量按下式计算:
Qcr=Vcr×1000×4.186×(th-tc)(1)
式(1)中,Qcr为可利用储热量,单位kJ;Vcr为储热罐容积,单位m3;th与tc分别为储热罐供热热水温度及储热罐返回冷水温度,单位℃;
3)计算单位质量供热抽汽在热网加热器中的凝结热量:
q=h1(pcn,tcn)- h2(tcon) (2)
式(2)中,q为每kg供热抽汽在热网加热器中的凝结热量,单位kJ/kg;h1()为国际汽水联合会组织的1997年版水蒸汽特性计算函数(由蒸汽压力及蒸汽温度计算蒸汽焓值),计算得到的抽汽焓值,单位kJ/kg;h2()为国际汽水联合会组织的1997年版水蒸汽特性计算函数(由水温度计算饱和水焓值),计算得到的饱和水焓值,单位kJ/kg。
4)储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量Ftdc:
Ftdc= Qcr/q/Tf/1000 (3)
式(3)中,Ftdc为储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量,单位t/h;Tf为储热罐放热时间,单位h。
四、供热机组在相同采暖供汽需求量下的机组最小调峰出力状况改善
由以下方法确定:
a、运行工况机组低压缸最小流量限制线曲线的数值拟合。
在供热运行工况机组低压缸最小流量限制线曲线中,将低压缸最小流量条件下机组最小运行功率随汽轮机主蒸汽流量的变化特性拟合为:
Pminx=A+B×Fms(4)
式(4)中,Pminx为低压缸最小流量条件下机组最小运行功率,单位MW;Fms为汽轮机主蒸汽流量,单位t/h;A、B为拟合特性系数。
b、运行工况机组供热抽汽运行工况特性曲线的数值拟合。
1)在供热机组热电特性曲线中,将等采暖抽汽流量曲线,对应汽轮机采暖抽汽流量为Fcn(i),进行线性拟合,将机组功率随主蒸汽流量的变化特性拟合为:
Pcn(i)=Ci+Di×Fms(5)
公式(5)中,Fms为机组主蒸汽流量,单位t/h;Pcn(i)为第i个采暖抽汽流量Fcn(i)下的机组功率,单位MW;Fcn(i)为第i个采暖抽汽流量,单位t/h。i为由机组等采暖抽汽流量的编号,范围由0至n。当i=0时,对应曲线为零采暖抽汽量条件下机组功率随主蒸汽流量的变化特性曲线。随i的增加,采暖抽汽流量Fcn(i)随之逐渐增大,当i=n时,采暖抽汽流量Fcn(i)达到设计最大采暖抽汽流量Fcnmax;Ci、Di分别为特性系数。
2)在任意采暖抽汽流量Fcn时机组功率随主蒸汽流量的变化特性可表示为:
当Fcn(i)<Fcn<Fcn(i+1)时,
Pcn=Pcni+(Pcn(i+1)-Pcn(i))/( Fcn(i+1)- Fcn(i)) ×( Fcn- Fcn(i)) (6)
公式中Pcn(i)、Pcn(i+1)均根据公式(3)计算得到。
c、判定机组运行的供热量运行参数。
如果机组运行采暖供汽量Fcn>Fcnmax,则设定Fcn=Fcnmax。Fcnmax为设计最大采暖供热抽汽量,单位t/h。
d、灵活性改造前机组最小调峰出力Pminq。
1)根据步骤c得到的机组采暖供汽量Fcn,按照公式(4)计算得到机组最小运行功率Pminx1q;
如果Pminx1q<Pminset,则Pminx1q=Pminset;其中Pminset为机组最小运行功率,单位MW;
2)由公式(6),计算机组供热工况下最小主蒸汽流量Fmsmin时对应的采暖抽汽量Fcn时机组功率Pminx2q;
3)机组最小调峰出力Pminq计算:
Pminq= MAX(Pminx1q,Pminx2q);
e. 灵活性改造后机组最小调峰出力Pminh。
1)根据公式(3)得到的储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量Ftdc,计算得到储热罐放热时间段运行时机组需提供的实际采暖抽汽量Fcnp;
Fcnp=Fcn-Ftdc
当Fcnp>0时,此时机组运行在供热工况,机组最小主蒸汽流量Fmsmin按供热工况取值;
当Fcnp≤0时,取Fcnp=0,此时机组运行在纯凝工况,机组最小主蒸汽流量Fmsmin按纯凝工况取值;
2)根据得到的机组实际采暖供汽量Fcnp,按照公式(4)计算得到机组最小运行功率Pminx1h;
如果Pminx1h<Pminset,则Pminx1h=Pminset;其中Pminset为机组最小运行功率,单位MW;
3)由公式(6),计算机组供热工况下最小主蒸汽流量Fmsmin时对应实际采暖供汽量Fcnp下的机组功率Pminx2h;
4)机组最小调峰出力Pminh计算:
Pminh= MAX(Pminx1h,Pminx2h);
5)机组最小调峰出力改善(或降低量)计算:
△Pmin= Pminq-Pminh
五、供热机组在相同采暖供汽需求量下的机组最大调峰出力状况改善
由以下方法确定:
a、判定机组运行的供热量运行参数。
如果机组运行采暖供汽量Fcn>Fcnmax,则设定Fcn=Fcnmax。
b、灵活性改造前机组最大调峰出力Pmaxq。
由公式(6),计算机组供热工况下最大主蒸汽流量Fmsmax且对应采暖抽汽量Fcn时机组功率Pmaxq;
c、灵活性改造后机组最大调峰出力Pmaxh。
1)根据公式(3)得到的储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量Ftdc,计算得到储热罐放热时间段运行时机组需提供的实际采暖抽汽量;
Fcnp=Fcn-Ftdc
当Fcnp>0时,此时机组运行在供热工况;
当Fcnp≤0时,取Fcnp=0,此时机组运行在纯凝工况;
2)供热工况时,由公式(6),计算机组供热工况下最大主蒸汽流量Fmsmax且对应实际采暖抽汽量Fcnp时机组最大调峰出力Pmaxh;如果计算得到的机组最大调峰出力Pmaxh超过机组铭牌出力PN,则Pmaxh=PN;
纯凝工况时,机组最大调峰出力Pmaxh取机组铭牌出力PN,即Pmaxh=PN;
3)机组最大调峰出力改善(或提高量)计算;
△Pmax= Pmaxh-Pmaxq。
用于上述评估方法的评估装置的示例图如图2所示,该装置可以包括:获取模块200、第一计算模块201、第二计算模块202和第三计算模块203。
获取模块200,其根据评估的供热机组的系统配置特性和供热机组供热运行工况的限制条件,获取收集储热罐的主要设计参数。
第一计算模块201,根据主要设计参数计算出储热罐的可利用储热量、单位质量供热抽汽在热网加热器中的凝结热量以及储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量。
第二计算模块202,根据第一计算模块201的计算结果,分别对运行工况机组低压缸最小流量限制线曲线和运行工况机组供热抽汽运行工况特性曲线进行拟合。
第三计算模块203,由两曲线结合供热量运行参数,计算供热机组在机组灵活性改造前后的最小调峰出力变化以及在机组灵活性改造前后的最大调峰出力变化。
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、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种供热机组采用储热罐技术灵活性改造后的调峰能力改善评估方法,其特征在于,其包括储热罐灵活性改造后的可替代供热抽汽流量的确定以及供热机组在相同采暖抽汽需求量下的机组最小调峰出力状况降低量和最大调峰出力状况提高量的确定;
储热罐灵活性改造后的可替代供热抽汽流量的确定包括如下步骤:
1)收集储热罐的主要设计参数如下:储热罐容积Vcr,储热罐供热热水温度th,储热罐返回冷水温度tc,储热罐放热时间Tf,采暖抽汽供汽压力pcn,供汽温度tcn,热网加热器凝结水回水温度tcon;
2)储热罐的可利用储热量按下式计算:
Qcr=Vcr×1000×4.186×(th-tc)(1)
式(1)中,Qcr为可利用储热量,单位kJ;Vcr为储热罐容积,单位m3;th与tc分别为储热罐供热热水温度及储热罐返回冷水温度,单位℃;
3)计算单位质量供热抽汽在热网加热器中的凝结热量:
q=h1(pcn,tcn)- h2(tcon) (2)
式(2)中,q为每kg供热抽汽在热网加热器中的凝结热量,单位kJ/kg;h1()为由蒸汽压力及蒸汽温度计算蒸汽焓值的水蒸汽特性计算函数;h2()为由水温度计算饱和水焓值的水蒸汽特性计算函数;
4)储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量Ftdc:
Ftdc= Qcr/q/Tf/1000 (3)
式(3)中,Ftdc为储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量,单位t/h;Tf为储热罐放热时间,单位h;
所述h1()为由蒸汽压力及蒸汽温度计算蒸汽焓值的水蒸汽特性计算函数,计算得到的抽汽焓值,单位kJ/kg;
h2()为由水温度计算饱和水焓值的水蒸汽特性计算函数,计算得到的饱和水焓值,单位kJ/kg;
所述供热机组在相同采暖抽汽需求量下的机组最小调峰出力状况降低量和最大调峰出力状况提高量的确定包括如下步骤:
a、运行工况机组低压缸最小流量限制线曲线的数值拟合;
在供热运行工况机组低压缸最小流量限制线曲线中,将低压缸最小流量条件下机组最小运行功率随汽轮机主蒸汽流量的变化特性拟合为:
Pminx=A+B×Fms(4)
式(4)中,Pminx为低压缸最小流量条件下机组最小运行功率,单位MW;Fms为汽轮机主蒸汽流量,单位t/h,A、B为拟合特性系数;
b、运行工况机组供热抽汽运行工况特性曲线的数值拟合;
1)在供热机组热电特性曲线中,将等采暖抽汽流量曲线,对应汽轮机采暖抽汽流量为Fcn(i),进行线性拟合,将机组功率随主蒸汽流量的变化特性拟合为:
Pcn(i)=Ci+Di×Fms(5)
式(5)中,i为由机组等采暖抽汽流量的编号,范围由0至n,随i的增大抽汽流量Fcn(i)逐渐增大,i=0时对应供热抽汽流量为零即纯凝运行工况,i=n时对应最大供热抽汽流量的运行工况;Ci、Di分别为特性系数;Fms为机组主蒸汽流量,单位t/h;Pcn(i)为第i个采暖抽汽流量Fcn(i)下的机组功率,单位MW;Fcn(i)为第i个采暖抽汽流量,单位t/h;
2)在任意采暖抽汽流量Fcn时机组功率随主蒸汽流量的变化特性可表示为:
当Fcn(i)<Fcn<Fcn(i+1)时,
Pcn=Pcn(i)+(Pcn(i+1)-Pcn(i))/( Fcn(i+1)- Fcn(i)) ×( Fcn- Fcn(i)) (6)
式(6)中Pcn(i)、Pcn(i+1)均根据式(3)计算得到;
c、判定机组运行的供热量运行参数;
所述机组运行的供热量运行参数的判定方法为:如果机组运行采暖抽汽流量Fcn>Fcnmax,则设定Fcn=Fcnmax,Fcnmax为设计最大供热采暖抽汽流量,单位t/h;
d、最小调峰出力状况时,灵活性改造前机组最小调峰出力Pminq以及改造后机组最小调峰出力Pminh的计算;
I)灵活性改造前机组最小调峰出力Pminq
1)根据步骤c得到的机组采暖抽汽流量Fcn,按照公式(4)计算得到机组最小运行功率Pminx1q;
如果Pminx1q<Pminset,则Pminx1q=Pminset;其中Pminset为机组最小运行功率,单位MW;
2)由公式(6),计算机组供热工况下最小主蒸汽流量Fmsmin时对应的采暖抽汽流量Fcn时机组功率Pminx2q;
3)机组最小调峰出力Pminq计算:
Pminq= MAX(Pminx1q,Pminx2q);
II)灵活性改造后机组最小调峰出力Pminh
1)根据公式(3)得到的储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量Ftdc,计算得到储热罐放热时间段运行时机组需提供的实际采暖抽汽流量Fcnp;
Fcnp=Fcn-Ftdc
当Fcnp>0时,此时机组运行在供热工况,机组最小主蒸汽流量Fmsmin按供热工况取值;
当Fcnp≤0时,取Fcnp=0,此时机组运行在纯凝工况,机组最小主蒸汽流量Fmsmin按纯凝工况取值;
2)根据得到的机组实际采暖抽汽流量Fcnp,按照公式(4)计算得到机组最小运行功率Pminx1h;
如果Pminx1h<Pminset,则Pminx1h=Pminset;其中Pminset为机组最小运行功率,单位MW;
3)由公式(6),计算机组供热工况下最小主蒸汽流量Fmsmin时对应实际采暖抽汽流量Fcnp下的机组功率Pminx2h;
4)机组最小调峰出力Pminh计算:
Pminh= MAX(Pminx1h,Pminx2h);
5)机组最小调峰出力降低量计算:
△Pmin= Pminq-Pminh;
e、最大调峰出力状况时,灵活性改造前机组最大调峰出力Pmaxq以及改造后机组最大调峰出力Pmaxh的计算。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤e包括如下步骤:
I)灵活性改造前机组最大调峰出力Pmaxq
由公式(6),计算机组供热工况下最大主蒸汽流量Fmsmax且对应采暖抽汽流量Fcn时机组功率Pmaxq;
II)灵活性改造后机组最大调峰出力Pmaxh
1)根据公式(3)得到的储热罐放热时间段运行时对应的可替代供热抽汽流量Ftdc,计算得到储热罐放热时间段运行时机组需提供的采暖抽汽流量;
Fcnp=Fcn-Ftdc
当Fcnp>0时,此时机组运行在供热工况;
当Fcnp≤0时,取Fcnp=0,此时机组运行在纯凝工况;
2)供热工况时,由公式(6),计算机组供热工况下最大主蒸汽流量Fmsmax且对应实际采暖抽汽流量Fcnp时机组最大调峰出力Pmaxh;如果计算得到的机组最大调峰出力Pmaxh超过机组铭牌出力PN,则Pmaxh=PN;
纯凝工况时,机组最大调峰出力Pmaxh取机组铭牌出力PN,即Pmaxh=PN;
3)机组最大调峰出力提高量的计算;
△Pmax= Pmaxh-Pmaxq。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101798941A (zh) * | 2010-01-08 | 2010-08-11 | 华北电力大学 | 最佳冷源热网加热器及其参数的确定方法 |
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CN108197723A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-06-22 | 国网安徽省电力公司电力科学研究院 | 煤电机组供电煤耗与污染物排放的优化节能调度方法 |
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