CN112288219B - 一种园区热力系统能效提升方法 - Google Patents

一种园区热力系统能效提升方法 Download PDF

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CN112288219B CN202011000200.9A CN202011000200A CN112288219B CN 112288219 B CN112288219 B CN 112288219B CN 202011000200 A CN202011000200 A CN 202011000200A CN 112288219 B CN112288219 B CN 112288219B
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Abstract

本发明涉及一种基于
Figure DDA0002694025230000011
损率分析的园区热力系统能效提升方法，包括如下步骤：步骤1、对热力系统进行热负荷分配；步骤2、建立各子系统
Figure DDA0002694025230000012
损失及
Figure DDA0002694025230000013
损率模型，计算各子系统的
Figure DDA0002694025230000014
损率、
Figure DDA0002694025230000015
损敏感性，最后计算系统总
Figure DDA0002694025230000016
损率；步骤3、根据
Figure DDA0002694025230000017
损敏感性调节负荷分配，根据前一日的运行数据可得改变系统
Figure DDA0002694025230000018
损率对应的负荷调节方向，根据实际设备情况设定调节步长ΔD，每次调节时优先对系统承载能力与总系统负荷需求进行判断，判断为合理后对系统是否需要电加热补偿进行判断，之后进行系统总
Figure DDA0002694025230000019
损率变化的计算；步骤4、重复步骤2和步骤3，直至系统总
Figure DDA00026940252300000110
损率达到最小。本发明通过分配调节各系统的供热负荷，实现整个系统在满足负荷需求下的最小
Figure DDA00026940252300000111
损率运行。

Description

一种园区热力系统能效提升方法
技术领域
本发明属于多种能源综合利用的供能技术领域，涉及园区热力系统能效提升方法，尤其是一种基于
Figure GDA0004046942650000011
损率分析的园区热力系统能效提升方法。
背景技术
我国能源生产量和消费量均已居世界前列，但在能源供给和利用方式上存在着一系列突出问题，如能源结构不合理、能源利用效率不高、可再生能源开发利用比例低、能源安全利用水平有待进一步提高等。针对传统能源布局中在智慧城市建设增速和综合能源交易市场发展的背景下，综合能源服务成为各个能源服务公司争夺终端用户的主要竞争手段。在此背景下，综合能源系统应运而生，其理念突破了传统能源系统的技术、市场和管理壁垒，是电、气、热、冷等各类能源统一规划、统一调度的综合性能源系统，对于推动能源结构转型，推进我国能源革命具有重要意义。综合能源系统势必将成为未来能源系统的主要形态。
目前传统的能源系统的冷、热、电等不同供能子系统一般是相互独立的，其功能结构设计与运行控制往往不相关联，使得整个能源系统很难实现最大化的能源利用以及最小化的能源损失。采用多能互补的综合统筹能效分析能够将冷、热、电等各供能子系统进行配合、协调以及优化，从各系统之间的联系入手考虑整个能源总系统的综合性能。
目前传统的能源系统，包括多能互补的综合系统多是以能源利用率的角度进行评估，从热力系统角度来看，即多是从热效率的角度进行评估。
Figure GDA0004046942650000012
正是稳定流动的工质，遵循卡诺循环所能做出的最大机械功。或者说，在实质上是表示工质在某一状态下可作的最大机械功。虽然迄今为止完全按卡诺循环进行工作的热机和工质还不存在，但是
Figure GDA0004046942650000013
却有着理论和实践上的重要意义。
Figure GDA0004046942650000021
是理论上工质从某一状态变化到另一状态所能做出的最大机械功。因此
Figure GDA0004046942650000022
可以作为衡量工质质量或者品位的量度，从而使我们根据工质
Figure GDA0004046942650000023
值的大小和
Figure GDA0004046942650000024
损的大小，来确定工质品位的高低和鉴定热力设备(过程)热力学的完善程度，从而指导节能工作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于
Figure GDA0004046942650000025
损率分析的园区热力系统能效提升方法，能够实现整个综合供能系统
Figure GDA0004046942650000026
损率的最小化。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于
Figure GDA0004046942650000027
损率分析的园区热力系统能效提升方法，包括如下步骤：
步骤1、结合约束条件，根据前一日的热负荷分配比例对热力系统进行热负荷分配；
步骤2、建立各子系统
Figure GDA0004046942650000028
损失及
Figure GDA0004046942650000029
损率模型，根据步骤1的热负荷分配结果，采集地源热泵、燃气锅炉、余热锅炉和电加热的各子系统的运行数据，并根据采集到的数据计算各子系统的
Figure GDA00040469426500000210
损率、
Figure GDA00040469426500000211
损敏感性，最后计算系统总
Figure GDA00040469426500000212
损率；
步骤3、在保证总负荷满足的前提下，首先根据
Figure GDA00040469426500000213
损敏感性调节负荷分配，根据前一日的运行数据可得改变系统
Figure GDA00040469426500000214
损率对应的负荷调节方向，根据实际设备情况设定调节步长ΔD，每次调节时优先对系统承载能力与总系统负荷需求进行判断，判断为合理后对系统是否需要电加热补偿进行判断，之后进行系统总
Figure GDA00040469426500000215
损率变化的计算；
步骤4、重复步骤2和步骤3，直至系统总
Figure GDA00040469426500000216
损率达到最小。
而且，所述步骤1的约束条件包括：
(1)子系统设备负荷承载能力
客观存在的约束，每个子系统设备具有负荷承载上限，安排设备在承载能力之外运行是不现实的。
(2)用户热负荷总需求
首先需要满足的最基本约束，根据客观的子系统负荷承载能力合理设置调配使总系统负荷承载能力满足用户热负荷需求。
(3)辅助系统
优先使用地源热泵、燃气锅炉、燃气轮机余热锅炉，以下情况时使用电加热设备进行补偿：各子系统满负荷后系统总负荷仍不能满足需求符合时；为满足总负荷需求而增大某子系统负荷时产生的
Figure GDA0004046942650000032
损率增加大于直接用电加热补偿的
Figure GDA0004046942650000033
损率增加时。
而且，所述步骤2的具体步骤包括：
(1)建立各子系统
Figure GDA0004046942650000034
损失及
Figure GDA0004046942650000035
损率模型：
①燃气锅炉
Figure GDA0004046942650000036
损失
Lg＝Lgout+Lgin,
其中外部
Figure GDA0004046942650000037
损失Lgout包括排烟
Figure GDA0004046942650000038
损失Lga，气体未完全燃烧
Figure GDA0004046942650000039
损失Lgb，散热
Figure GDA00040469426500000310
损失Lgc，灰渣物理
Figure GDA00040469426500000311
损失Lgd，即
Lgout＝Lga+Lgb+Lgc+Lgd,
内部
Figure GDA00040469426500000312
损失Lgin包括燃烧不可逆
Figure GDA00040469426500000313
损失Lge，传热
Figure GDA00040469426500000314
损失Lgf，即
Lgin＝Lge+Lgf,
燃气锅炉总
Figure GDA00040469426500000315
损失
Lg＝Lga+Lgb+Lgc+Lgd+Lge+Lgi,
燃气锅炉总
Figure GDA00040469426500000316
损率
Figure GDA0004046942650000031
其中，Loadg表示燃气锅炉承载的热负荷。
②余热锅炉
Figure GDA0004046942650000043
损失
Lw＝Lwout+Lwin,
其中外部
Figure GDA0004046942650000044
损失Lwout包括排烟
Figure GDA0004046942650000045
损失Lwa，散热
Figure GDA0004046942650000047
损失Lwb，灰渣物理
Figure GDA0004046942650000048
损失Lwc，即
Lwout＝Lwa+Lwb+Lwc,
内部
Figure GDA0004046942650000049
损失Lwin为传热
Figure GDA00040469426500000410
损失Lwd，即
Lwin＝Lwd,
余热锅炉总
Figure GDA00040469426500000411
损失
Lw＝Lwa+Lwb+Lwc+Lwd,
余热锅炉总
Figure GDA00040469426500000412
损率
Figure GDA0004046942650000041
其中，Loadw表示余热锅炉承载的热负荷。
③地源热泵
Figure GDA00040469426500000413
损失
地源热泵系统
Figure GDA00040469426500000414
损失包括地埋管换热器
Figure GDA00040469426500000415
损失Lpa、空气处理单元
Figure GDA00040469426500000416
损失Lpb、热泵机组
Figure GDA00040469426500000417
损失Lpc、系统中各水泵的总能耗∑Wpump、系统中末端风机的总能耗∑Wfan，即
Lp＝Lpa+Lpb+Lpc+∑Wpump+∑Wfan，
地源热泵总
Figure GDA0004046942650000046
损率
Figure GDA0004046942650000042
其中，Loadp表示地源热泵承载的热负荷。
④直接式电加热设备
Figure GDA0004046942650000057
损失
Figure GDA0004046942650000051
其中，T0、Ts分别为环境温度、设备供暖时的绝对温度，在
Figure GDA0004046942650000058
损失计算时认定其为定值，因而认为电加热设备
Figure GDA0004046942650000059
损失只与电加热设备提供热负荷Loaded有关系，因此，电加热设备的总
Figure GDA00040469426500000510
损率为
Figure GDA0004046942650000052
(2)计算
Figure GDA00040469426500000511
损敏感性
定义系统
Figure GDA00040469426500000512
损敏感性，为
Figure GDA00040469426500000513
损率的变化量与负荷变化量的比值，即
Figure GDA0004046942650000053
针对各子系统：优先调节运行于
Figure GDA00040469426500000514
损率较高工况的子系统，当多个子系统运行于
Figure GDA00040469426500000515
损率较高工况时，应优先调节
Figure GDA00040469426500000516
损敏感性强的子系统；当多个子系统运行于
Figure GDA00040469426500000517
损率较低工况时，应优先调节
Figure GDA00040469426500000518
损敏感性弱的子系统。
(3)计算系统总
Figure GDA00040469426500000519
损失
Figure GDA0004046942650000054
系统总
Figure GDA00040469426500000520
损率
Figure GDA0004046942650000055
其中，Loadtotal表示系统承载的总热负荷；
而且，所述步骤3的计算系统总
Figure GDA00040469426500000521
损率变化的计算公式为：
Figure GDA0004046942650000056
其中，下标1表示当次优化，下标0表示前一次优化，每日首次优化时，前一次优化的系统总
Figure GDA0004046942650000061
损率定义为0，根据计算结果判断是否需要进行下一次优化。
而且，所述步骤3的根据
Figure GDA0004046942650000062
损敏感性调节负荷分配的原则为：优先调节运行于
Figure GDA0004046942650000063
损率较高工况的子系统，当多个子系统运行于
Figure GDA0004046942650000064
损率较高工况时，应优先调节
Figure GDA0004046942650000065
损敏感性强的子系统；当多个子系统运行于
Figure GDA0004046942650000066
损率较低工况时，应优先调节
Figure GDA0004046942650000067
损敏感性弱的子系统。
而且，所述步骤3的针对系统承载能力与总系统负荷需求的判断原则为：存在某一个或某几个子系统分配负荷超过其承载能力，判断为不合理；总系统负荷不满足用户热负荷需求，判断为不合理；同时保证各子系统分配负荷不超额，且总系统负荷满足用户热负荷需求，判断为合理。
而且，所述步骤3的是否需要电加热补偿的判断原则：各子系统满负荷后系统总负荷仍不能满足需求符合时、为满足总负荷需求而增大某子系统负荷时产生的
Figure GDA0004046942650000068
损率增加大于直接用电加热补偿的
Figure GDA0004046942650000069
损率增加时判断为需要电加热补偿。
而且，所述步骤4的判断系统总
Figure GDA00040469426500000610
损率最小的方法为：ΔELtotal等于0或者趋近0，这表示在该方法下系统总
Figure GDA00040469426500000611
损率已经达到了最小。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明以子系统为地源热泵、燃气锅炉、燃气轮机余热锅炉、电加热的多能互补生态园区供热系统为研究对象，以热负荷分配为手段，以
Figure GDA00040469426500000612
为评价标准，提出了一种系统能效提升方法。该方法从
Figure GDA00040469426500000613
的角度进行分析，从热力学第二定律的高度，不仅考虑能量的数量，也考虑能量的品质，基于
Figure GDA00040469426500000614
损率最小的原则对园区热力系统热负荷分配进行优化，进一步统筹优化各种供能子系统工作的协调配合，通过分配调节各系统的供热负荷，实现整个系统在满足负荷需求下的最小
Figure GDA0004046942650000071
损率运行。
2、本发明能够从
Figure GDA0004046942650000072
损率分析的角度出发，通过不断重新分配园区热力系统中地源热泵、燃气锅炉、余热锅炉、电加热等各子系统的工作中的热负荷，实现整个综合供能系统
Figure GDA0004046942650000073
损率的最小化。
附图说明
图1为本发明的处理流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：
一种基于
Figure GDA0004046942650000074
损率分析的园区热力系统能效提升方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤1、结合约束条件，根据前一日的热负荷分配比例对热力系统进行热负荷分配。
在本实施例中，所述步骤1的约束条件包括：
(1)子系统设备负荷承载能力
客观存在的约束，每个子系统设备具有负荷承载上限，安排设备在承载能力之外运行是不现实的。
(2)用户热负荷总需求
首先需要满足的最基本约束，根据客观的子系统负荷承载能力合理设置调配使总系统负荷承载能力满足用户热负荷需求。
(3)辅助系统
优先使用地源热泵、燃气锅炉、燃气轮机余热锅炉，以下情况时使用电加热设备进行补偿：各子系统满负荷后系统总负荷仍不能满足需求符合时；为满足总负荷需求而增大某子系统负荷时产生的
Figure GDA0004046942650000075
损率增加大于直接用电加热补偿的
Figure GDA0004046942650000082
损率增加时。
步骤2、建立各子系统
Figure GDA0004046942650000083
损失及
Figure GDA0004046942650000084
损率模型，根据步骤1的热负荷分配结果，采集地源热泵、燃气锅炉、余热锅炉和电加热的各子系统的运行数据，并根据采集到的数据计算各子系统的
Figure GDA0004046942650000085
损率、
Figure GDA0004046942650000086
损敏感性，最后计算系统总
Figure GDA0004046942650000087
损率ELtotal1。
在本实施例中，所述步骤2的具体步骤包括：
(1)建立各子系统
Figure GDA0004046942650000088
损失及
Figure GDA0004046942650000089
损率模型：
①燃气锅炉
Figure GDA00040469426500000810
损失
Lg＝Lgout+Lgin,
其中外部
Figure GDA00040469426500000811
损失Lgout包括排烟
Figure GDA00040469426500000812
损失Lga，气体未完全燃烧
Figure GDA00040469426500000813
损失Lgb，散热
Figure GDA00040469426500000814
损失Lgc，灰渣物理
Figure GDA00040469426500000815
损失Lgd，即
Lgout＝Lga+Lgb+Lgc+Lgd,
内部
Figure GDA00040469426500000818
损失Lgin包括燃烧不可逆
Figure GDA00040469426500000816
损失Lge，传热
Figure GDA00040469426500000819
损失Lgf，即
Lgin＝Lge+Lgf,
燃气锅炉总
Figure GDA00040469426500000824
损失
Lg＝Lga+Lgb+Lgc+Lgd+Lge+Lgi,
燃气锅炉总
Figure GDA00040469426500000825
损率
Figure GDA0004046942650000081
其中，Loadg表示燃气锅炉承载的热负荷。
②余热锅炉
Figure GDA00040469426500000820
损失
Lw＝Lwout+Lwin,
其中外部
Figure GDA00040469426500000821
损失Lwout包括排烟
Figure GDA00040469426500000817
损失Lwa，散热
Figure GDA00040469426500000822
损失Lwb，灰渣物理
Figure GDA00040469426500000823
损失Lwc，即
Lwout＝Lwa+Lwb+Lwc,
内部
Figure GDA00040469426500000914
损失Lwin为传热
Figure GDA00040469426500000916
损失Lwd，即
Lwin＝Lwd,
余热锅炉总
Figure GDA00040469426500000915
损失
Lw＝Lwa+Lwb+Lwc+Lwd,
余热锅炉总
Figure GDA0004046942650000098
损率
Figure GDA0004046942650000091
其中，Loadw表示余热锅炉承载的热负荷。
③地源热泵
Figure GDA0004046942650000099
损失
地源热泵系统
Figure GDA00040469426500000910
损失包括地埋管换热器
Figure GDA00040469426500000911
损失Lpa、空气处理单元
Figure GDA00040469426500000912
损失Lpb、热泵机组
Figure GDA00040469426500000913
损失Lpc、系统中各水泵的总能耗∑Wpump、系统中末端风机的总能耗∑Wfan，即
Lp＝Lpa+Lpb+Lpc+∑Wpump+∑Wfan，
地源热泵总
Figure GDA0004046942650000094
损率
Figure GDA0004046942650000092
其中，Loadp表示地源热泵承载的热负荷。
④直接式电加热设备
Figure GDA0004046942650000095
损失
Figure GDA0004046942650000093
其中，T0、Ts分别为环境温度、设备供暖时的绝对温度，在
Figure GDA0004046942650000096
损失计算时认定其为定值，因而认为电加热设备
Figure GDA0004046942650000097
损失只与电加热设备提供热负荷Loaded有关系，因此，电加热设备的总
Figure GDA0004046942650000106
损率为
Figure GDA0004046942650000101
(2)计算
Figure GDA0004046942650000107
损敏感性
定义系统
Figure GDA0004046942650000108
损敏感性，为
Figure GDA0004046942650000109
损率的变化量与负荷变化量的比值，即
Figure GDA0004046942650000102
针对各子系统：优先调节运行于
Figure GDA00040469426500001010
损率较高工况的子系统，当多个子系统运行于
Figure GDA00040469426500001011
损率较高工况时，应优先调节
Figure GDA00040469426500001012
损敏感性强的子系统；当多个子系统运行于
Figure GDA00040469426500001013
损率较低工况时，应优先调节
Figure GDA00040469426500001014
损敏感性弱的子系统。
(3)计算系统总
Figure GDA00040469426500001015
损失
Figure GDA0004046942650000103
系统总
Figure GDA00040469426500001016
损率
Figure GDA0004046942650000104
其中，Loadtotal表示系统承载的总热负荷；
步骤3、在保证总负荷满足的前提下，首先根据
Figure GDA00040469426500001017
损敏感性调节负荷分配，根据前一日的运行数据可得改变系统
Figure GDA00040469426500001018
损率对应的负荷调节方向，根据实际设备情况设定调节步长ΔD，每次调节时优先对系统承载能力与总系统负荷需求进行判断，判断为合理后对系统是否需要电加热补偿进行判断，之后进行系统总
Figure GDA00040469426500001019
损率变化的计算
Figure GDA0004046942650000105
其中，下标1表示当次优化，下标0表示前一次优化，每日首次优化时，前一次优化的系统总
Figure GDA0004046942650000111
损率定义为0，根据计算结果判断是否需要进行下一次优化。
在本实施例中，所述步骤3的根据
Figure GDA0004046942650000112
损敏感性调节负荷分配的原则为：优先调节运行于
Figure GDA0004046942650000113
损率较高工况的子系统，当多个子系统运行于
Figure GDA0004046942650000114
损率较高工况时，应优先调节
Figure GDA0004046942650000115
损敏感性强的子系统；当多个子系统运行于
Figure GDA0004046942650000116
损率较低工况时，应优先调节
Figure GDA0004046942650000117
损敏感性弱的子系统。
在本实施例中，所述步骤3的针对系统承载能力与总系统负荷需求的判断原则为：存在某一个或某几个子系统分配负荷超过其承载能力，判断为不合理；总系统负荷不满足用户热负荷需求，判断为不合理；同时保证各子系统分配负荷不超额，且总系统负荷满足用户热负荷需求，判断为合理。
在本实施例中，所述步骤3的是否需要电加热补偿的判断原则：各子系统满负荷后系统总负荷仍不能满足需求符合时、为满足总负荷需求而增大某子系统负荷时产生的
Figure GDA0004046942650000118
损率增加大于直接用电加热补偿的
Figure GDA0004046942650000119
损率增加时判断为需要电加热补偿。
步骤4、重复步骤2和步骤3，直至系统总
Figure GDA00040469426500001110
损率
Figure GDA00040469426500001113
达到最小，判断系统总
Figure GDA00040469426500001111
损率最小的方法为：
Figure GDA00040469426500001114
等于0或者趋近0，这表示在该方法下系统总
Figure GDA00040469426500001112
损率已经达到了最小。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种基于
Figure FDA0004016274540000011
损率分析的园区热力系统能效提升方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、结合约束条件，根据前一日的热负荷分配比例对热力系统进行热负荷分配；
步骤2、建立各子系统
Figure FDA0004016274540000012
损失及
Figure FDA0004016274540000013
损率模型，根据步骤1的热负荷分配结果，采集地源热泵、燃气锅炉、余热锅炉和电加热的各子系统的运行数据，并根据采集到的数据计算各子系统的
Figure FDA0004016274540000014
损率、
Figure FDA0004016274540000015
损敏感性，最后计算系统总
Figure FDA0004016274540000016
损率；
步骤3、在保证总负荷满足的前提下，首先根据
Figure FDA0004016274540000017
损敏感性调节负荷分配，根据前一日的运行数据可得改变系统
Figure FDA0004016274540000018
损率对应的负荷调节方向，根据实际设备情况设定调节步长ΔD，每次调节时优先对系统承载能力与总系统负荷需求进行判断，判断为合理后对系统是否需要电加热补偿进行判断，之后进行系统总
Figure FDA0004016274540000019
损率变化的计算；
步骤4、重复步骤2和步骤3，直至系统总
Figure FDA00040162745400000110
损率达到最小；
所述步骤2的具体步骤包括：
(1)建立各子系统
Figure FDA00040162745400000111
损失及
Figure FDA00040162745400000112
损率模型：
①燃气锅炉
Figure FDA00040162745400000113
损失
Lg＝Lgout+Lgin,
其中外部
Figure FDA00040162745400000114
损失Lgout包括排烟
Figure FDA00040162745400000115
损失Lga，气体未完全燃烧
Figure FDA00040162745400000116
损失Lgb，散热
Figure FDA00040162745400000117
损失Lpc，灰渣物理
Figure FDA00040162745400000118
损失Lgd，即
Lgout＝Lga+Lgb+Lgc+Lgd,
内部
Figure FDA0004016274540000023
损失Lgin包括燃烧不可逆
Figure FDA0004016274540000024
损失Lge，传热
Figure FDA0004016274540000025
损失Lgf，即
Lgin＝Lge+Lgf,
燃气锅炉总
Figure FDA0004016274540000026
损失
Lg＝Lga+Lgb+Lgc+Lgd+Lge+Lgf,
燃气锅炉总
Figure FDA0004016274540000027
损率
Figure FDA0004016274540000021
其中，Loadg表示燃气锅炉承载的热负荷；
②余热锅炉
Figure FDA0004016274540000028
损失
Lw＝Lwout+Lwin,
其中外部
Figure FDA0004016274540000029
损失Lwout包括排烟
Figure FDA00040162745400000210
损失Lwa，散热
Figure FDA00040162745400000211
损失Lwb，灰渣物理
Figure FDA00040162745400000212
损失Lwc，即
Lwout＝Lwa+Lwb+Lwc,
内部
Figure FDA00040162745400000213
损失Lwin为传热
Figure FDA00040162745400000214
损失Lwd，即
Lwin＝Lwd,
余热锅炉总
Figure FDA00040162745400000215
损失
Lw＝Lwa+Lwb+Lwc+Lwd,
余热锅炉总
Figure FDA00040162745400000216
损率
Figure FDA0004016274540000022
其中，Loadw表示余热锅炉承载的热负荷；
③地源热泵
Figure FDA00040162745400000217
损失
地源热泵系统
Figure FDA0004016274540000035
损失包括地埋管换热器
Figure FDA0004016274540000036
损失Lpa、空气处理单元
Figure FDA0004016274540000037
损失Lpb、热泵机组
Figure FDA0004016274540000038
损失Lpv、系统中各水泵的总能耗∑Wpump、系统中末端风机的总能耗∑Wfan，即
Lp＝Lpa+Lpb+Lpv+∑Wpump+∑Wfan，
地源热泵总
Figure FDA0004016274540000039
损率
Figure FDA0004016274540000031
其中，Loadp表示地源热泵承载的热负荷；
④直接式电加热设备
Figure FDA00040162745400000310
损失
Figure FDA0004016274540000032
其中，T0、Ts分别为环境温度、设备供暖时的绝对温度，在
Figure FDA00040162745400000311
损失计算时认定其为定值，因而认为电加热设备
Figure FDA00040162745400000312
损失只与电加热设备提供热负荷Loaded有关系，因此，电加热设备的总
Figure FDA00040162745400000313
损率为
Figure FDA0004016274540000033
(2)计算
Figure FDA00040162745400000314
损敏感性
定义系统
Figure FDA00040162745400000315
损敏感性，为
Figure FDA00040162745400000316
损率的变化量与负荷变化量的比值，即
Figure FDA0004016274540000034
针对各子系统：调节运行于
Figure FDA00040162745400000317
损率高工况的子系统，当多个子系统运行于
Figure FDA00040162745400000318
损率高工况时，应调节
Figure FDA00040162745400000319
损敏感性强的子系统；当多个子系统运行于
Figure FDA00040162745400000320
损率低工况时，应调节
Figure FDA00040162745400000321
损敏感性弱的子系统；
(3)计算系统总
Figure FDA00040162745400000322
损失
Ltotal＝Lg+Lw+Lp+Led；
系统总
Figure FDA0004016274540000043
损率
Figure FDA0004016274540000041
其中，Loadtotal表示系统承载的总热负荷；
所述步骤3的计算系统总
Figure FDA0004016274540000044
损率变化的计算公式为：
Figure FDA0004016274540000042
其中，下标1表示当次优化，下标0表示前一次优化，每日首次优化时，前一次优化的系统总
Figure FDA0004016274540000045
损率定义为0，根据计算结果判断是否需要进行下一次优化；
所述步骤3的根据
Figure FDA0004016274540000046
损敏感性调节负荷分配的原则为：调节运行于
Figure FDA0004016274540000047
损率高工况的子系统，当多个子系统运行于
Figure FDA0004016274540000048
损率高工况时，应调节
Figure FDA0004016274540000049
损敏感性强的子系统；当多个子系统运行于
Figure FDA00040162745400000410
损率低工况时，应调节
Figure FDA00040162745400000411
损敏感性弱的子系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于
Figure FDA00040162745400000412
损率分析的园区热力系统能效提升方法，其特征在于：所述步骤1的约束条件包括：
(1)子系统设备负荷承载能力
客观存在的约束，每个子系统设备具有负荷承载上限，安排设备在承载能力之外运行是不现实的；
(2)用户热负荷总需求
根据客观的子系统负荷承载能力合理设置调配使总系统负荷承载能力满足用户热负荷需求；
(3)辅助系统
使用地源热泵、燃气锅炉、燃气轮机余热锅炉，以下情况时使用电加热设备进行补偿：各子系统满负荷后系统总负荷仍不能满足需求负荷时；为满足总负荷需求而增大某子系统负荷时产生的
Figure FDA0004016274540000051
损率增加大于直接用电加热补偿的
Figure FDA0004016274540000052
损率增加时。
3.根据权利要求1所述的一种基于
Figure FDA0004016274540000053
损率分析的园区热力系统能效提升方法，其特征在于：所述步骤3的针对系统承载能力与总系统负荷需求的判断原则为：存在某一个或某几个子系统分配负荷超过其承载能力，判断为不合理；总系统负荷不满足用户热负荷需求，判断为不合理；同时保证各子系统分配负荷不超额，且总系统负荷满足用户热负荷需求，判断为合理。
4.根据权利要求1所述的一种基于
Figure FDA0004016274540000054
损率分析的园区热力系统能效提升方法，其特征在于：所述步骤3的是否需要电加热补偿的判断原则：各子系统满负荷后系统总负荷仍不能满足需求负荷时、为满足总负荷需求而增大某子系统负荷时产生的
Figure FDA0004016274540000055
损率增加大于直接用电加热补偿的
Figure FDA0004016274540000056
损率增加时判断为需要电加热补偿。
5.根据权利要求1所述的一种基于
Figure FDA0004016274540000057
损率分析的园区热力系统能效提升方法，其特征在于：所述步骤4的判断系统总
Figure FDA0004016274540000058
损率最小的方法为：ΔELtotal等于0或者趋近0，这表示在该方法下系统总
Figure FDA0004016274540000059
损率已经达到了最小。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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