本發(fā)明涉及一種熱電聯(lián)產機組采用電鍋爐方式深度調峰的優(yōu)化控制方法。
背景技術:
為解決三北地區(qū)冬季“棄風、棄光”問題,一些熱電聯(lián)產機組進行了深度調峰的改造。機組改造的技術路線主要有旁路供熱改造、增裝蓄熱罐及增裝電鍋爐,對于采取電鍋爐改造的機組,在機組深度調峰階段,電鍋爐供熱負荷與機組自身供熱負荷如何分配,才能保證機組經濟運行,需要對控制策略進行優(yōu)化。
有鑒于上述的缺陷,本設計人積極加以研究創(chuàng)新,以期創(chuàng)設一種熱電聯(lián)產機組采用電鍋爐方式深度調峰的優(yōu)化控制方法,使其更具有產業(yè)上的利用價值。
技術實現(xiàn)要素:
為解決上述技術問題,本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單、設計合理、使用方便的熱電聯(lián)產機組采用電鍋爐方式深度調峰的優(yōu)化控制方法。
為達到上述發(fā)明目的,本發(fā)明熱電聯(lián)產機組采用蓄熱罐方式深度調峰的優(yōu)化控制方法,汽輪發(fā)電機組連接電用戶系統(tǒng)的電路上并聯(lián)有將機組電能轉化為熱能的電鍋爐,汽輪發(fā)電機組與熱用戶系統(tǒng)之間設有供熱管線,電鍋爐的熱能輸出端連接所述供熱管線;當需要調峰的時,發(fā)電機的負荷率降低,會出現(xiàn)供熱熱量不足,則不足部分由電鍋爐補充;具體優(yōu)化控制方法包括:
s1獲取機組深度調峰目標電負荷p、機組調峰前電負荷p2,計算機組調峰前熱負荷q2;
s2設定機組深度調峰發(fā)電機出口功率p’,p’=p2-n,n>0;計算此時電鍋爐消耗功率p1,電鍋爐的消耗功率的計算公式為:p1=p’-p;
s3計算機組深度調峰對外熱負荷q,具體計算公式為:q=q1+k1p1,
其中,q1為機組深度調峰自身供熱能力;
k1為電鍋爐電熱轉化效率;
s4判斷機組深度調峰對外熱負荷q與機組調峰前熱負荷q2的差值是否滿足:
0≤q-q2≤0.1
若滿足,則輸出設定的機組深度調峰發(fā)電機出口功率p’和電鍋爐消耗功率p1,并根據(jù)輸出的值調整發(fā)電機的出口功率以及電鍋爐的消耗功率;
若不滿足,則設定機組深度調峰發(fā)電機出口功率p’,其中p’=p2-2n,重復步驟s2至s4;若還不滿足,則設定機組深度調峰發(fā)電機出口功率p’,其中p’=p2-3n,重復步驟s2至s4,依次類推直至機組深度調峰對外熱負荷q與機組調峰前熱負荷q2的差值滿足:0≤q-q2≤0.1。
進一步地,機組深度調峰自身供熱能力q1采用如下公式計算:q1=k2k3g,
式中:k2為機組深度調峰時最大采暖抽汽量修正系數(shù);
k3為單位質量的采暖抽汽的放熱量;
g為機組出力p’下最大采暖抽汽量;
g=f(p’)由機組工況圖發(fā)電機功率與最大采暖抽汽量的擬合關系函數(shù)得到。
進一步地,機組調峰前熱負荷q2,采用如下公式計算得到:
q2=q=cpgrw(tf-tr)
式中:cp為熱網(wǎng)循環(huán)水定壓比熱容;
grw為熱網(wǎng)循環(huán)水流量;
tf為熱網(wǎng)供水溫度;
tr為熱網(wǎng)回水溫度。
進一步地,機組深度調峰時最大采暖抽汽量修正系數(shù)k2取0.95。
進一步地,n的取值為0.01。
借由上述方案,本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明能夠對電鍋爐供熱負荷與機組自身供熱負荷進行合理分配,保證了機組經濟運行。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段,并可依照說明書的內容予以實施,以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
附圖說明
圖1是本發(fā)明熱電聯(lián)產機組采用蓄熱罐方式深度調峰的優(yōu)化控制方法流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
參見圖1,本發(fā)明一較佳實施例所述的熱電聯(lián)產機組采用電鍋爐方式深度調峰的優(yōu)化控制方法,汽輪發(fā)電機組連接電用戶系統(tǒng)的電路上并聯(lián)有將機組電能轉化為熱能的電鍋爐,汽輪發(fā)電機組與熱用戶系統(tǒng)之間設有供熱管線,電鍋爐的熱能輸出端連接所述供熱管線;當需要調峰的時,發(fā)電機的負荷率降低,會出現(xiàn)供熱熱量不足,則不足部分由電鍋爐補充;具體優(yōu)化控制方法包括:
s1獲取機組深度調峰目標電負荷p、機組調峰前電負荷p2,計算機組調峰前熱負荷q2;
s2設定機組深度調峰發(fā)電機出口功率p’,p’=p2-n,n>0;計算此時電鍋爐消耗功率p1,電鍋爐的消耗功率的計算公式為:p1=p’-p;
s3計算機組深度調峰對外熱負荷q,具體計算公式為:q=q1+k1p1,
其中,q1為機組深度調峰自身供熱能力;
k1為電鍋爐電熱轉化效率;
s4判斷機組深度調峰對外熱負荷q與機組調峰前熱負荷q2的差值是否滿足:
0≤q-q2≤0.1
若滿足,則輸出設定的機組深度調峰發(fā)電機出口功率p’和電鍋爐消耗功率p1,并根據(jù)輸出的值調整發(fā)電機的出口功率以及電鍋爐的消耗功率;
若不滿足,則設定機組深度調峰發(fā)電機出口功率p’,其中p’=p2-2n,重復步驟s2至s4;若還不滿足,則設定機組深度調峰發(fā)電機出口功率p’,其中p’=p2-3n,重復步驟s2至s4,依次類推直至機組深度調峰對外熱負荷q與機組調峰前熱負荷q2的差值滿足:0≤q-q2≤0.1。
本實施例中,n的取值為0.01。
(1)機組深度調峰目標電負荷p
p=p’-p1(1)
式中:p’——機組深度調峰發(fā)電機出口功率kw
p1——電鍋爐消耗電功率kw
(2)機組深度調峰對外熱負荷q
q=q1+k1p1(2)
式中:q1——機組深度調峰自身供熱能力kw
k1——電鍋爐電熱轉化效率
(3)機組深度調峰自身供熱能力
q1=k2k3g(3)
式中:k2——機組深度調峰時最大采暖抽汽量修正系數(shù)(通常取0.95)
k3——單位質量的采暖抽汽的放熱量kj/kg
g——機組出力p’下最大采暖抽汽量kg/s
(4)g=f(p’)(4)
由機組工況圖發(fā)電機功率與最大采暖抽汽量的擬合關系函數(shù)得到
(5)機組調峰前熱負荷q2
q2=q=cpgrw(tf-tr)(5)
式中:cp——定壓比熱容4.1868kj/(kg℃)
grw——熱網(wǎng)循環(huán)水流量kg/s
tf、tr——熱網(wǎng)供回水溫度℃
(6)機組調峰前電負荷p2
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,并不用于限制本發(fā)明,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和變型,這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。