[发明专利]一种汽水两用燃气锅炉组的热负荷分配方法

说明书

本发明涉及一种汽水两用燃气锅炉组的热负荷分配方法，其包括以下步骤。首先建立目标函数，目标选择天然气消耗量最低，建立能量平衡及功率约束；然后在进行蒸汽和热水的热负荷的分配计算。根据实际应用的各个燃气锅炉的参数，以及其出力约束，计算出各个燃气锅炉合理的热负荷。本发明提供了一种汽水两用燃气锅炉组的热负荷分配方法，其能够在两个或以上数量的汽水两用燃气锅炉并列运行时，并在同时提供蒸汽和热水两种热产品的应用场景下，解决如何平衡整个系统的热负荷，并合理分配各个汽水两用燃气锅炉的热负荷的问题，从而使整个系统在能耗和经济效益方面得到优化。

技术领域

本发明涉及一种锅炉组的热负荷分配方法，尤其是，一种汽水两用燃气锅炉组的热负荷分配方法。

背景技术

已知，锅炉是一种常见的供暖设备，其广泛用于北方的居民小区的供暖设施之中。随着我国北方清洁供暖政策的实施，“煤改气”工作的推进，锅炉中的汽水两用燃气锅炉供热将成为一项具有广泛应用前进的技术。

其中所述汽水两用燃气锅炉是指同时可以生产低压蒸汽和高温热水的锅炉。对于一个供热小区而言，可能有多个汽水两用燃气锅炉并列运行，从而满足所在小区对蒸汽、热水的热负荷需求。

然而，很显然的是不同的汽水两用燃气锅炉的热效率和能耗特性是不同的，而且即使是同一锅炉，在不同热负荷下，其热效率和能耗特性也会有所差异。因此，在涉及使用由多个汽水两用燃气锅炉构成的锅炉组时，如何平衡整个系统的热负荷，合理分配各个汽水两用燃气锅炉的出力，使整个系统的能耗、经济效益得到优化就显得尤为重要。

对此，业界也是进行了不断的研发，并有诸多方案公布。

例如，在一个名为《一种优化锅炉负荷分配方法》的中国专利中，其采用支持向量机方法建模，利用遗传算法优化，结合各锅炉负荷与燃烧效率模型，进行各锅炉负荷配置的优化。该专利主要适用于燃煤锅炉，优化目标为燃烧效率，在总负荷一定的情况，优化分配各台锅炉的热负荷。

在一个名为《母管制运行锅炉负荷自动分配控制系统》的中国专利中，其实现了蒸汽母管制并列运行锅炉负荷的自动分配调整和协调控制以及大负荷扰动下的全自动控制，可适用于已采用DCS控制的母管制煤粉锅炉系统。

在一个名为《一种生物质振动炉排锅炉的负荷控制方法》的中国专利中，其主要对生物质燃料特性变化对锅炉负荷的影响进行了深入的模型分析研究，提出了稳定锅炉负荷的措施，并利用模糊控制理论对锅炉的总风量和炉排风量进行模糊控制，达到快速调整炉膛温度、稳定锅炉负荷的目的。

目前关于锅炉负荷的专利主要侧重于控制方面，如名为《母管制运行锅炉负荷自动分配控制系统》的中国专利，其主要是关于自动分配调整和协调控制。中国专利《一种生物质振动炉排锅炉的负荷控制方法》，其也主要是关于锅炉的总风量和炉排风量进行模糊控制。

目前对锅炉负荷优化只考虑蒸汽或者热水一种产出，而对蒸汽、热水两种产出的研究目前几乎没有。如上述的中国专利《一种优化锅炉负荷分配方法》，其采用支持向量机方法建模，利用遗传优化算法，对燃煤锅炉的燃烧效率和负荷分配进行优化。该专利建模方法属于数据驱动建模，需要大量的现场数据，而且模型建立成功与否很大程度上取决于容差范围设置、核函数参数设定。对于现场数据较少的锅炉类型，这种方法有一定的局限性。

进一步的，在2017年，国务院颁布《关于推进北方采暖地区城镇清洁供暖的指导意见》，意见指出：京津冀及周边地区“2+26”城市重点推进“煤改气”“煤改电”及可再生能源供暖工作。可以预见随着我国北方清洁供暖政策的实施，汽水两用燃气锅炉供热将成为一项具有广泛应用前进的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽水两用燃气锅炉组的热负荷分配方法，其能够在两个或以上数量的汽水两用燃气锅炉并列运行时，并在同时提供蒸汽和热水两种热产品的应用场景下，解决如何平衡整个系统的热负荷，并合理分配各个汽水两用燃气锅炉的热负荷的问题，从而使整个系统在能耗和经济效益方面得到优化。