本發(fā)明涉及一種熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組采用電鍋爐方式深度調(diào)峰的優(yōu)化控制方法。
背景技術(shù)：
為解決三北地區(qū)冬季“棄風(fēng)、棄光”問(wèn)題，一些熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組進(jìn)行了深度調(diào)峰的改造。機(jī)組改造的技術(shù)路線主要有旁路供熱改造、增裝蓄熱罐及增裝電鍋爐，對(duì)于采取電鍋爐改造的機(jī)組，在機(jī)組深度調(diào)峰階段，電鍋爐供熱負(fù)荷與機(jī)組自身供熱負(fù)荷如何分配，才能保證機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需要對(duì)控制策略進(jìn)行優(yōu)化。
有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組采用電鍋爐方式深度調(diào)峰的優(yōu)化控制方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、使用方便的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組采用電鍋爐方式深度調(diào)峰的優(yōu)化控制方法。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組采用蓄熱罐方式深度調(diào)峰的優(yōu)化控制方法，汽輪發(fā)電機(jī)組連接電用戶系統(tǒng)的電路上并聯(lián)有將機(jī)組電能轉(zhuǎn)化為熱能的電鍋爐，汽輪發(fā)電機(jī)組與熱用戶系統(tǒng)之間設(shè)有供熱管線，電鍋爐的熱能輸出端連接所述供熱管線；當(dāng)需要調(diào)峰的時(shí)，發(fā)電機(jī)的負(fù)荷率降低，會(huì)出現(xiàn)供熱熱量不足，則不足部分由電鍋爐補(bǔ)充；具體優(yōu)化控制方法包括：
s1獲取機(jī)組深度調(diào)峰目標(biāo)電負(fù)荷p、機(jī)組調(diào)峰前電負(fù)荷p2，計(jì)算機(jī)組調(diào)峰前熱負(fù)荷q2；
s2設(shè)定機(jī)組深度調(diào)峰發(fā)電機(jī)出口功率p’，p’＝p2-n，n＞0；計(jì)算此時(shí)電鍋爐消耗功率p1，電鍋爐的消耗功率的計(jì)算公式為：p1＝p’-p；
s3計(jì)算機(jī)組深度調(diào)峰對(duì)外熱負(fù)荷q，具體計(jì)算公式為：q＝q1+k1p1，
其中，q1為機(jī)組深度調(diào)峰自身供熱能力；
k1為電鍋爐電熱轉(zhuǎn)化效率；
s4判斷機(jī)組深度調(diào)峰對(duì)外熱負(fù)荷q與機(jī)組調(diào)峰前熱負(fù)荷q2的差值是否滿足：
0≤q-q2≤0.1
若滿足，則輸出設(shè)定的機(jī)組深度調(diào)峰發(fā)電機(jī)出口功率p’和電鍋爐消耗功率p1，并根據(jù)輸出的值調(diào)整發(fā)電機(jī)的出口功率以及電鍋爐的消耗功率；
若不滿足，則設(shè)定機(jī)組深度調(diào)峰發(fā)電機(jī)出口功率p’，其中p’＝p2-2n，重復(fù)步驟s2至s4；若還不滿足，則設(shè)定機(jī)組深度調(diào)峰發(fā)電機(jī)出口功率p’，其中p’＝p2-3n，重復(fù)步驟s2至s4，依次類推直至機(jī)組深度調(diào)峰對(duì)外熱負(fù)荷q與機(jī)組調(diào)峰前熱負(fù)荷q2的差值滿足：0≤q-q2≤0.1。
進(jìn)一步地，機(jī)組深度調(diào)峰自身供熱能力q1采用如下公式計(jì)算：q1＝k2k3g，
式中：k2為機(jī)組深度調(diào)峰時(shí)最大采暖抽汽量修正系數(shù)；
k3為單位質(zhì)量的采暖抽汽的放熱量；
g為機(jī)組出力p’下最大采暖抽汽量；
g＝f(p’)由機(jī)組工況圖發(fā)電機(jī)功率與最大采暖抽汽量的擬合關(guān)系函數(shù)得到。
進(jìn)一步地，機(jī)組調(diào)峰前熱負(fù)荷q2，采用如下公式計(jì)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(jìn)一步地，機(jī)組深度調(diào)峰時(shí)最大采暖抽汽量修正系數(shù)k2取0.95。
進(jìn)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(diǎn)：
本發(fā)明能夠?qū)﹄婂仩t供熱負(fù)荷與機(jī)組自身供熱負(fù)荷進(jìn)行合理分配，保證了機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組采用蓄熱罐方式深度調(diào)峰的優(yōu)化控制方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
參見圖1，本發(fā)明一較佳實(shí)施例所述的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組采用電鍋爐方式深度調(diào)峰的優(yōu)化控制方法，汽輪發(fā)電機(jī)組連接電用戶系統(tǒng)的電路上并聯(lián)有將機(jī)組電能轉(zhuǎn)化為熱能的電鍋爐，汽輪發(fā)電機(jī)組與熱用戶系統(tǒng)之間設(shè)有供熱管線，電鍋爐的熱能輸出端連接所述供熱管線；當(dāng)需要調(diào)峰的時(shí)，發(fā)電機(jī)的負(fù)荷率降低，會(huì)出現(xiàn)供熱熱量不足，則不足部分由電鍋爐補(bǔ)充；具體優(yōu)化控制方法包括：
s1獲取機(jī)組深度調(diào)峰目標(biāo)電負(fù)荷p、機(jī)組調(diào)峰前電負(fù)荷p2，計(jì)算機(jī)組調(diào)峰前熱負(fù)荷q2；
s2設(shè)定機(jī)組深度調(diào)峰發(fā)電機(jī)出口功率p’，p’＝p2-n，n＞0；計(jì)算此時(shí)電鍋爐消耗功率p1，電鍋爐的消耗功率的計(jì)算公式為：p1＝p’-p；
s3計(jì)算機(jī)組深度調(diào)峰對(duì)外熱負(fù)荷q，具體計(jì)算公式為：q＝q1+k1p1，
其中，q1為機(jī)組深度調(diào)峰自身供熱能力；
k1為電鍋爐電熱轉(zhuǎn)化效率；
s4判斷機(jī)組深度調(diào)峰對(duì)外熱負(fù)荷q與機(jī)組調(diào)峰前熱負(fù)荷q2的差值是否滿足：
0≤q-q2≤0.1
若滿足，則輸出設(shè)定的機(jī)組深度調(diào)峰發(fā)電機(jī)出口功率p’和電鍋爐消耗功率p1，并根據(jù)輸出的值調(diào)整發(fā)電機(jī)的出口功率以及電鍋爐的消耗功率；
若不滿足，則設(shè)定機(jī)組深度調(diào)峰發(fā)電機(jī)出口功率p’，其中p’＝p2-2n，重復(fù)步驟s2至s4；若還不滿足，則設(shè)定機(jī)組深度調(diào)峰發(fā)電機(jī)出口功率p’，其中p’＝p2-3n，重復(fù)步驟s2至s4，依次類推直至機(jī)組深度調(diào)峰對(duì)外熱負(fù)荷q與機(jī)組調(diào)峰前熱負(fù)荷q2的差值滿足：0≤q-q2≤0.1。
本實(shí)施例中，n的取值為0.01。
(1)機(jī)組深度調(diào)峰目標(biāo)電負(fù)荷p
p＝p’-p1(1)
式中：p’——機(jī)組深度調(diào)峰發(fā)電機(jī)出口功率kw
p1——電鍋爐消耗電功率kw
(2)機(jī)組深度調(diào)峰對(duì)外熱負(fù)荷q
q＝q1+k1p1(2)
式中：q1——機(jī)組深度調(diào)峰自身供熱能力kw
k1——電鍋爐電熱轉(zhuǎn)化效率
(3)機(jī)組深度調(diào)峰自身供熱能力
q1＝k2k3g(3)
式中：k2——機(jī)組深度調(diào)峰時(shí)最大采暖抽汽量修正系數(shù)(通常取0.95)
k3——單位質(zhì)量的采暖抽汽的放熱量kj/kg
g——機(jī)組出力p’下最大采暖抽汽量kg/s
(4)g＝f(p’)(4)
由機(jī)組工況圖發(fā)電機(jī)功率與最大采暖抽汽量的擬合關(guān)系函數(shù)得到
(5)機(jī)組調(diào)峰前熱負(fù)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(jī)組調(diào)峰前電負(fù)荷p2
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。