CN114862241A - 抽凝式热电联产机组能效评价方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种抽凝式热电联产机组能效评价方法及装置,该方法包括:获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价。本申请能够提高热电联产机组能效评价的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及发电机组能效评价技术领域,尤其涉及一种抽凝式热电联产机组能效评价方法及装置。
背景技术
热电联产,是利用热机或发电站同时产生电力和有用的热量。电力行业通常采用热电联产的方式来提高火力发电机组的整体效率,其主要是充分利用热量的能级关系实现梯级利用,即在热量的高温高压段高品位能量实现发电、低温低压段的低品位能量来实现供热。
从供热的角度来看,热电联产相当于用低温低压段的低品位热量代替了直接供热时的全部品位能量,因而具有高效率;从发电的角度来看,本来低品位段的能量发电能力很小,大部分要抛弃掉的,热电联产后相当于投入很少的发电能力,换来了大量的低品位能量,因而整体上能效是升高的。
当前,燃煤热电联产机组主要利用供电煤耗或机组整体效率来评价其能效,但是在这个过程中,直接将供热用的热量部分效率当作100%而未考虑供热部分能级的差异问题,给人一种只要热电联产便能提升机组整体效率,且热电联产供热部分越大,热电联产机组能效水平就越高的错觉。例如,在这种理论体系下,一个5千千瓦的背压供热热电联产小机组的能效水平会远超100万千瓦的超超临界大机组的能效水平,这是一个荒谬的结论。
发明内容
针对现有技术中的至少一个问题,本申请提出了一种抽凝式热电联产机组能效评价方法及装置,能够提高热电联产机组能效评价的准确性。
为了解决上述技术问题,本申请提供以下技术方案:
第一方面,本申请提供一种抽凝式热电联产机组能效评价方法,包括:
获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;
根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;
根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价。
进一步地,所述根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比,包括:
根据热电联产机组的能量回收比公式:
其中,αDH、αDRH、αDRP、αE依次为锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;ηT为汽轮机组发电效率;ηDRH为用于供热的蒸汽的抽汽效率;ηDRP为用于驱动热泵的蒸汽的抽汽效率;Lcyr为用于供热过程的分厂用电率;Lcyf为用于发电过程的分厂用电率;Lcyr和Lcyf之和为所述厂用电率;COPPP为热泵的能量回收比;b为供电煤耗。
进一步地,所述根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价,包括:
根据预设的能量回收比与能耗等级之间的对应关系以及所述目标热电联产机组的能量回收比,确定所述目标热电联产机组的能耗等级,将该能耗等级确定为所述目标热电联产机组的能效评价结果。
进一步地,所述的抽凝式热电联产机组能效评价方法,所述根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比,包括:
根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率和热泵的能量回收比,确定所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比;
根据所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比和能量比进行加权求平均处理,确定所述目标热电联产机组的能量回收比。
第二方面,本申请提供一种抽凝式热电联产机组能效评价装置,包括:
获取模块,用于获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;
能量回收比确定模块,用于根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;
能效评价模块,用于根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价。
进一步地,所述能量回收比确定模块,用于根据热电联产机组的能量回收比公式:
其中,αDH、αDRH、αDRP、αE依次为锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;ηT为汽轮机组发电效率;ηDRH为用于供热的蒸汽的抽汽效率;ηDRP为用于驱动热泵的蒸汽的抽汽效率;Lcyr为用于供热过程的分厂用电率;Lcyf为用于发电过程的分厂用电率;Lcyr和Lcyf之和为所述厂用电率;COPPP为热泵的能量回收比;b为供电煤耗。
进一步地,所述能效评价模块包括:
能耗等级确定单元,用于根据预设的能量回收比与能耗等级之间的对应关系以及所述目标热电联产机组的能量回收比,确定所述目标热电联产机组的能耗等级,将该能耗等级确定为所述目标热电联产机组的能效评价结果。
进一步地,所述能量回收比确定模块,包括:
确定单元,用于根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率和热泵的能量回收比,确定所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比;
总能量回收比确定单元,用于根据所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比和能量比进行加权求平均处理,确定所述目标热电联产机组的能量回收比。
第三方面,一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述的抽凝式热电联产机组能效评价方法。
第四方面,一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,所述指令被执行时实现所述的抽凝式热电联产机组能效评价方法。
由上述技术方案可知,本申请提供一种抽凝式热电联产机组能效评价方法及装置。其中,该方法包括:获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价,能够提高热电联产机组能效评价的准确性;具体地,能够评价机组热电联产时的能效,可以合理的评价现有电厂的技术、管理与经营水平;可以用来指导新建机组的技术参数选择与设备选型,并促进电厂积极采用新的节能技术,大幅提高机组的热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例中抽凝式热电联产机组能效评价方法的流程示意图;
图2是本申请另一实施例中抽凝式热电联产机组能效评价方法的流程示意图;
图3是现有技术中热电联产机组直接供热过程和发电过程的比较示意图;
图4是本申请实施例中抽凝式热电联产机组能效评价装置的结构示意图;
图5是本申请实施例中能量回收比确定模块的结构示意图;
图6为本申请实施例的电子设备的系统构成示意框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在现有技术中,还存在以下问题:
1)“好处归电”和“好处归热”的争论:热电联产部分先发电蒸汽中抽出一部分低品位热量来进行供热有好处是没有争议的,但是这个好处归谁却是有争议的。上述计算过程中实际上认为发电过程的效率基本是不变的,增加的部分相当于发电过程中的多出一块热量输出,所以本质上是好处归了电;而供热方则认为发电过程中的低品位热值是原本没有用的,供热过程帮发电过程利用了它,相当于供热过程的输入少了,供热效率应当提高,即好处归热才对。目前是好处归电算法占优成为通用,但争议之声并没有消亡。
2)当前的计算过程中不管机组供热蒸汽参数的高低,都把供热部分的效率当作100%看待,而发电过程的效率只有40%~50%,这样只要供热量越大,整体效率越高,就会“用最合适的能量品位进行供热才是最优”的初始追求,即“用什么样的蒸汽参数来完成供热最优”掩盖,生产中往往存在严重的误导,典型的是:
a.直接供热的效率为80%~90%,无论热电联产机组如何分配能量比,都远远低于这个效率。
b.小型背压机组的供电煤耗远低于大型超超临界机组供电煤耗的现象,本质上等同于a。
c.计算供电煤耗时,主要影响量为能量比,因而很多机组供热蒸汽参数远远大于供热的能量品位需求,比如用接近300℃的蒸汽进行供热。
d.相同类型机组在供热量相同时,供热蒸汽参数的不同,供电煤耗会有较大的差异。
为了便于对本方案的理解,以下对与本方案相关的技术内容进行说明。
在现有技术中,供电煤耗和机组整体效率的计算公式如下所示:
式中,b为供电煤耗,g/kWh;B为机组燃料量,kg/s;WE为机组发电量,kWh;QHP为机组对外供热量,kJ(常用电位为GJ,本处需要进行单位换算);Qar,net表示煤的低位发热量,kJ/kg;ηB为锅炉效率,%;ηP为管道效率,%;ηT为汽轮机组发电效率,%;Lcy为厂用电率,无量纲;ɑ为能量比,基于汽轮机入口的热量,用于供热的热量所占的比值;100为供热用的热量部分效率。
基于此,为了解决上述现有技术中存在的问题,本方案提出一种抽凝式热电联产机组能效评价方法及装置,通过汽轮机组发电效率、厂用电率、用于供热的蒸汽的抽汽效率和热泵COP值分情况确定锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程各自的能级大小及其用能的不同能级,计算用COP值表示的整体能效水平,可以实现为热电联产提供准确的能效评价结果,避免传统理论中的悖论。
在本方案中,空调和热泵供暖时一般采用能效比对其能效水平进行衡量。能效比计算公式为:
式中,WE为机组发电量(Equivalent power generation of QHP),kWh;QHP为机组对外供热量(Q of heat supply),kJ(常用电位为GJ,本处需要进行单位换算)。
能效比本质上也是能源效率的问题,只是由于空调制冷量和热泵制热量从能级的角度看均为低品位能量,而输入动力无论是电还是其它动力,其能级品位都大于输出能量的品位,因而输出量大于输入的能量,能效比通常大于1;为了与常规的能源效率(英文为Energy Efficiency,数值通常小于1)进行区别,所以更名为能效比,英文名为EnergyEfficiency Ratio或Coefficient of Performance。
能量回收比:可以基于电能能级水平的能量回收比来衡量热电联产机组的整体性能,其本质上是一种能效比,定义为热电联产回收能量与其输入热量、折算为相同蒸汽参数所具有的电能后计算得到的比值。含义有:
1)适用于把所有高品位能量输入、低品位能量输入的用能过程;
2)计算过程的分母为电能的能级,不同能级水平需要通过其可能的发电流程折算到电能水平再进行计算。
为了提高热电联产机组能效评价的准确性,本申请实施例提供一种抽凝式热电联产机组能效评价装置,该装置可以是一服务器或客户端设备,所述客户端设备可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备和智能穿戴设备等。其中,所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表和智能手环等。
在实际应用中,进行热电联产机组能效评价的部分可以在如上述内容所述的服务器侧执行,也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力,以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成,所述客户端设备还可以包括处理器。
上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元),可以与远程的服务器进行通信连接,实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器,其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器,例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备,也可以包括多个服务器组成的服务器集群,或者分布式装置的服务器结构。
所述服务器与所述客户端设备之间可以使用任何合适的网络协议进行通信,包括在本申请提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括TCP/IP协议、UDP/IP协议、HTTP协议、HTTPS协议等。当然,所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的RPC协议(Remote Procedure Call Protocol,远程过程调用协议)、REST协议(Representational State Transfer,表述性状态转移协议)等。
具体通过下述各个实施例进行说明。
为了提高热电联产机组能效评价的准确性,本实施例提供一种执行主体是抽凝式热电联产机组能效评价装置的抽凝式热电联产机组能效评价方法,该抽凝式热电联产机组能效评价装置包括但不限于服务器,如图1所示,该方法具体包含有如下内容:
步骤100:获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;
步骤200:根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;
步骤300:根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价。
为了提高获得抽汽供热过程的能量回收比的准确性,在本申请一个实施例中,步骤200包括:
步骤201:根据热电联产机组的能量回收比公式:
其中,αDH、αDRH、αDRP、αE依次为锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;ηT为汽轮机组发电效率;ηDRH为用于供热的蒸汽的抽汽效率;ηDRP为用于驱动热泵的蒸汽的抽汽效率;Lcyr为用于供热过程的分厂用电率;Lcyf为用于发电过程的分厂用电率;Lcyr和Lcyf之和为所述厂用电率;COPPP为热泵的能量回收比;b为供电煤耗。
为了提高获得抽汽供热过程的能量回收比的准确性,如图2所示,在本申请一个实施例中,步骤300包括:
步骤301:根据预设的能量回收比与能耗等级之间的对应关系以及所述目标热电联产机组的能量回收比,确定所述目标热电联产机组的能耗等级,将该能耗等级确定为所述目标热电联产机组的能效评价结果。
具体地,所述预设的能量回收比与能耗等级之间的对应关系可以根据实际需要进行设置,本申请对此不作限制;在一种举例中,能量回收比与能耗等级之间的对应关系可以如下所示:
能量回收比为2.6至2.8,能耗等级为5级能耗;
能量回收比为2.8至3.0,能耗等级为4级能耗;
能量回收比为3.0至3.2,能耗等级为3级能耗;
能量回收比为3.2至3.4,能耗等级为2级能耗;
能量回收比在3.4及以上,能耗等级为1级能耗;
高能机组=1、2、3级能效;
高能耗机组=4、5级能效。
为了提高热电联产机组能效评价的准确性,在本申请一个实施例中,步骤200包括:
根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率和热泵的能量回收比,确定所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比;根据所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比和能量比进行加权求平均处理,确定所述目标热电联产机组的能量回收比。
一)锅炉直接供热能量回收比,计算过程为:
(1)供热过程的效率为:
其中,QDH为机组直接供热方式下的对外供热量,kJ;Qar,net为煤的低位发热量,kJ/kg;ηB为锅炉效率,%;ηP为管道效率,%,通常取99%。
(2)燃料的发热量Qar,net用来发电的话,其功为:
WE=Qar,net×ηBηPηT(1-Lcyf)
其中,Qar,net为煤的低位发热量,kJ/kg;ηB为锅炉效率,%;ηP为管道效率,%。;ηT为汽轮机组发电效率,%;Lcy为发电分厂用电率,无量纲。
(3)所以锅炉直接供热时,能量回收比公式为:
其中,COPDH为锅炉直接供热过程的能量回收比;ηT为汽轮机组发电效率,%;Lcyf为发电分厂用电率,无量纲。
二)发电过程的能量回收比:
直接供热过程和发电过程的比较示意图可以如图3所示;当前,发电过程的能效水平通常用供电煤耗b来表示。b的含义为:“向电网供1kWh的电量时所耗费的能量用标准煤表示的数值”;如b=350g/kWh,则表示每向电网供1kWh电能,需要耗费的能量为350g标准煤,两者处于等价的关系,当其为热能量其值为350g标准煤,当其为电能时为1kWh,1kW电能用标准煤表示时为123g标准煤。同一对象用同一种单位表示,数量小的能级高、数量大的能级低。
若将发电过程反过来,把原来生产出来的电能当作输入,把原来用于输入发电的标准煤当作输出,即为现在广泛应用的热泵或空调制热的流程。换言之,热泵或空调的流程与发电流程完全相反,只是采用了其它工作介质而不是水蒸气。为了与发电流程相关,假定发电过程的逆过程为热泵系统,则二者相除后即得到纯发电流程逆循环的能量回收比为:
其中,123为1kW电能所具有的能量用标准煤的质量所表示的数量。
以《常规燃煤发电机组单位产品能源消耗限额》(GB21258-2017)的燃煤机组能耗准入值300gce/kWh(效率为41%)的基准来计算,纯发电流程逆循环的能量回收比为:
实际的发电过程b不可能正好为300gce/kWh,如超临界机组的供电煤耗可能为280g/kWh,燃气蒸汽联合循环机组的供电煤耗为230g/kWh,它们的生产过程与300gce/kWh的生产流程相比,向电网供1kWh电能所耗费的原始能量与供电煤耗成反比,也就意味着按其发电流程生产出电能逆生产热能时、会比按b=300gce/kWh生产出电能再逆流程生产热能多倍,即:
考虑到发电逆流程为供热过程,电功率输入最终也变为热能,可以共同参与供热,而在电网侧,也分不清其最初源头是什么样的生产流程生产的,统统看作是b=300gce/kWh生产的,最终得到的热量为300+123,因而最终纯发电流程逆循环供热过程的能量回收比为:
实际的供电煤耗不为300gce/kWh时,以b为自变量的纯发电流程的能量回收比为:
如果某超临界机组的供电煤耗为280g/kWh,则其能量回收比为3.61;燃气蒸汽联合循环机组的供电煤耗为230g/kWh,则其能量回收比为4.18;发电过程的能量回收比越高,意味着该发电流程越高效,越值得用它来发电而不是直接供热。
COPE为3.44代表电厂热电联产机组为生产端、其生产的电能用于制热时,可以获得与电能输入的3.44倍的能量输出。电厂的生产以煤的热量Qar,net为基准,完成电能生产后可向电网供电0.41Qar,net,此时再用上述逆发电流程来进行供热生产,则最终会得到0.41×3.44Qar,net=1.41Qar,net,大于原始的能量输入Qar,net。
也可以在实际工作中根据实际制热流程来定义发电流程基于电能能级的COP值,如可用空调制热的2级能耗的准入值3.2作为发电流程的COP值。也就是说,如果先由煤来生产电力(供电煤耗为300gce/kWh),每kWh的电力生产耗用标准煤300g,生产的电再通过2级能耗中最差的空调去供热,最后生产出的供热能量为电量的3.2倍,即393.6g标准煤,远高于生产电力使用的300g标准煤,即先生产电力后用空调的能量比直接供热划算,另一个侧面显示电能能级高的特性。
实际中制热空调COP值在3.4附近的空调也比较常见,如果考虑10%左右的输电损失,到用户侧与空调入门阀值3.2非常接近,这样不但计算方便,并且与发电过程关联起来,方便把热电联产机组各部分统一起来计算,是非常合理的。
三)抽汽供热能量回收比:
此时热电联产机组的输出热量,也就是机组的供热量为抽汽所包含的热量QDRH,为了供该热量,机组减少电力生产(向电网供电)的量为:
WE=QDRHηDRH(1-Lcyr)
所以抽汽供热过程的能量回收比公式为:
式中:COPDRH为抽汽供热过程的能量回收比;ηT为汽轮机组发电效率,%;ηDRH为用于供热的蒸汽的抽汽效率,%;如果是主蒸汽直接供热,则抽汽效率变为循环发电的汽轮机组的效率。QDRH为汽机抽汽直接供热时的热量,kJ。
四)抽汽经热泵后供热的能量回收比:
如果热电联产机组抽的汽不是直接供热,而是用它驱动一个辅加的热泵,然后再去供热,此条件下抽汽的热量与热泵的COP值的乘积为最终的供热量为QDRPCOPPP,发电过程产生电量,即WE=QDRPηDRP(1-Lcyr),所以抽汽经热泵后供热过程的能量回收比公式为:
其中,COPDRH为抽汽经热泵后供热过程的能量回收比;COPpp为热泵的COP值;ηDRP为用于供热的蒸汽的抽汽效率,%;Lcyr为用于供热过程的分厂用电率。
五)热电联产机组整体的能量回收比:
假定热电联产机组包含各种供热方式(主汽供热、抽汽供热和热泵供热),发电过程的能量比为αE;抽汽直接供热过程的能量比αDRH;抽汽经热泵后供热过程的能量比为αDRP;锅炉还抽一部分主蒸汽汽减温减压后直接供热,能量比为αDH,则各部分的能量比总和可以为1。
1=αDH+αE+αDRH+αDRP
每一种生产的能量比可以均为该生产过程离开汽轮机时的能量占锅炉输送给汽轮机能量的比例:
式中,B为燃料输入量,kg/s;Qnet,ar燃料低位发热量,kJ/kg;ηB锅炉效率,%(计算时用它的小数);ηP管道效率,%(计算时用它的小数,通常为0.99);BQnet,arηBηP就是锅炉输出给汽轮机入口的总热量,kJ。
热电联产整体能量回收比以由各个过程的能量回收比按能量比加权求平均得到,即:
COPEH=αDHCOPDH+αECOPE+αDRHCOPDRH+αRHCOPRH
将上述各过程的能量回收比公式代入该式,得到热电联产机组的能量回收比公式如下:
其中,发电过程的能量比为αE;抽汽供热过程的能量比αDRH;锅炉还抽一部分汽减温减压后直接供热,能量比为αDH,抽汽经热泵后供热过程的能量比为αDRP;Lcyr为用于供热过程的分厂用电率;Lcyf为用于发电过程的分厂用电率;Lcyr和Lcyf之和为Lcy;ηT为汽轮机组发电效率,%;ηDRH为用于供热的蒸汽的抽汽效率,%;ηDRP为用于驱动热泵的蒸汽的抽汽效率,%;COPpp为热泵的COP值,可以预先确定。
从软件层面来说,为了提高热电联产机组能效评价的准确性,本申请提供一种用于实现所述抽凝式热电联产机组能效评价方法中全部或部分内容的抽凝式热电联产机组能效评价装置的实施例,参见图4,所述抽凝式热电联产机组能效评价装置具体包含有如下内容:
获取模块10,用于获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;
能量回收比确定模块20,用于根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;
能效评价模块30,用于根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价。
其中,αDH、αDRH、αDRP、αE依次为锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;ηT为汽轮机组发电效率;ηDRH为用于供热的蒸汽的抽汽效率;ηDRP为用于驱动热泵的蒸汽的抽汽效率;Lcyr为用于供热过程的分厂用电率;Lcyf为用于发电过程的分厂用电率;Lcyr和Lcyf之和为所述厂用电率;COPPP为热泵的能量回收比;b为供电煤耗。
在本申请一个实施例中,所述能效评价模块包括:
能耗等级确定单元,用于根据预设的能量回收比与能耗等级之间的对应关系以及所述目标热电联产机组的能量回收比,确定所述目标热电联产机组的能耗等级,将该能耗等级确定为所述目标热电联产机组的能效评价结果。
如图5所示,在本申请一个实施例中,所述的抽凝式热电联产机组能效评价装置,所述能量回收比确定模块,包括:
确定单元21,用于根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率和热泵的能量回收比,确定所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比;
总能量回收比确定单元22,用于根据所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比和能量比进行加权求平均处理,确定所述目标热电联产机组的能量回收比。
本说明书提供的抽凝式热电联产机组能效评价装置的实施例具体可以用于执行上述抽凝式热电联产机组能效评价方法的实施例的处理流程,其功能在此不再赘述,可以参照上述抽凝式热电联产机组能效评价方法实施例的详细描述。
由上述描述可知,本申请提供的抽凝式热电联产机组能效评价方法及装置,能够提高热电联产机组能效评价的准确性;具体地,能够评价机组热电联产时的能效,可以合理的评价现有电厂的技术、管理与经营水平;可以用来指导新建机组的技术参数选择与设备选型,并促进电厂积极采用新的节能技术,大幅提高机组的热效率。
从硬件层面来说,为了提高热电联产机组能效评价的准确性,本申请提供一种用于实现所述抽凝式热电联产机组能效评价方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例所述电子设备具体包含有如下内容:
处理器(processor)、存储器(memory)、通信接口(Communications Interface)和总线;其中,所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信;所述通信接口用于实现所述抽凝式热电联产机组能效评价装置以及用户终端等相关设备之间的信息传输;该电子设备可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等,本实施例不限于此。在本实施例中,该电子设备可以参照实施例用于实现所述抽凝式热电联产机组能效评价方法的实施例及用于实现所述抽凝式热电联产机组能效评价装置的实施例进行实施,其内容被合并于此,重复之处不再赘述。
图6为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图6所示,该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140;存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是,该图6是示例性的;还可以使用其他类型的结构,来补充或代替该结构,以实现电信功能或其他功能。
在本申请一个或多个实施例中,热电联产机组能效评价功能可以被集成到中央处理器9100中。其中,中央处理器9100可以被配置为进行如下控制:
步骤100:获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;
步骤200:根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;
步骤300:根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价。
从上述描述可知,本申请的实施例提供的电子设备,能够提高热电联产机组能效评价的准确性。
在另一个实施方式中,抽凝式热电联产机组能效评价装置可以与中央处理器9100分开配置,例如可以将抽凝式热电联产机组能效评价装置配置为与中央处理器9100连接的芯片,通过中央处理器的控制来实现热电联产机组能效评价功能。
如图6所示,该电子设备9600还可以包括:通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是,电子设备9600也并不是必须要包括图6中所示的所有部件;此外,电子设备9600还可以包括图6中没有示出的部件,可以参考现有技术。
如图6所示,中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件,可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置,该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
其中,存储器9140,例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息,此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序,以实现信息存储或处理等。
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器,但并不限于此。
该存储器9140可以是固态存储器,例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器,其即使在断电时也保存信息,可被选择性地擦除且设有更多数据,该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142,该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
存储器9140还可以包括数据存储部9143,该数据存储部9143用于存储数据,例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100,以提供输入信号和接收输出信号,这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术,在同一电子设备中,可以设置有多个通信模块9110,如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132,以经由扬声器9131提供音频输出,并接收来自麦克风9132的音频输入,从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外,音频处理器9130还耦合到中央处理器9100,从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音,且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
上述描述可知,本申请的实施例提供的电子设备,能够提高热电联产机组能效评价的准确性。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的抽凝式热电联产机组能效评价方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的抽凝式热电联产机组能效评价方法的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
步骤100:获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;
步骤200:根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;
步骤300:根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价。
从上述描述可知,本申请实施例提供的计算机可读存储介质,能够提高热电联产机组能效评价的准确性。
本申请中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
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。
本申请中应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种抽凝式热电联产机组能效评价方法,其特征在于,包括:
获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;
根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;
根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价。
2.根据权利要求1所述的抽凝式热电联产机组能效评价方法,其特征在于,所述根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比,包括:
根据热电联产机组的能量回收比公式:
其中,αDH、αDRH、αDRP、αE依次为锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;ηT为汽轮机组发电效率;ηDRH为用于供热的蒸汽的抽汽效率;ηDRP为用于驱动热泵的蒸汽的抽汽效率;Lcyr为用于供热过程的分厂用电率;Lcyf为用于发电过程的分厂用电率;Lcyr和Lcyf之和为所述厂用电率;COPPP为热泵的能量回收比;b为供电煤耗。
3.根据权利要求1所述的抽凝式热电联产机组能效评价方法,其特征在于,所述根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价,包括:
根据预设的能量回收比与能耗等级之间的对应关系以及所述目标热电联产机组的能量回收比,确定所述目标热电联产机组的能耗等级,将该能耗等级确定为所述目标热电联产机组的能效评价结果。
4.根据权利要求2所述的抽凝式热电联产机组能效评价方法,其特征在于,所述根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比,包括:
根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率和热泵的能量回收比,确定所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比;
根据所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比和能量比进行加权求平均处理,确定所述目标热电联产机组的能量回收比。
5.一种抽凝式热电联产机组能效评价装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比、用于供热的蒸汽的抽汽效率以及所述目标热电联产机组的锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自的能量比;
能量回收比确定模块,用于根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率、热泵的能量回收比和各个能量比,确定所述目标热电联产机组的能量回收比;
能效评价模块,用于根据所述目标热电联产机组的能量回收比,完成所述目标热电联产机组的能效评价。
7.根据权利要求5所述的抽凝式热电联产机组能效评价装置,其特征在于,所述能效评价模块包括:
能耗等级确定单元,用于根据预设的能量回收比与能耗等级之间的对应关系以及所述目标热电联产机组的能量回收比,确定所述目标热电联产机组的能耗等级,将该能耗等级确定为所述目标热电联产机组的能效评价结果。
8.根据权利要求6所述的抽凝式热电联产机组能效评价装置,其特征在于,所述能量回收比确定模块,包括:
确定单元,用于根据所述目标热电联产机组的厂用电率、汽轮机组发电效率和热泵的能量回收比,确定所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比;
总能量回收比确定单元,用于根据所述锅炉直接供热、抽汽供热过程、抽汽经热泵后供热过程和发电过程各自对应的能量回收比和能量比进行加权求平均处理,确定所述目标热电联产机组的能量回收比。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至4任一项所述的抽凝式热电联产机组能效评价方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,所述指令被执行时实现权利要求1至4任一项所述的抽凝式热电联产机组能效评价方法。
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Cited By (1)
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CN117787653A (zh) * | 2024-01-22 | 2024-03-29 | 上海金联热电有限公司 | 母管制热电联产机组负荷分配方法、系统、介质及设备 |
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2022
- 2022-05-25 CN CN202210573597.3A patent/CN114862241A/zh active Pending
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