[发明专利]一种热力发电厂的凝汽器经济性寻优方法

权利要求书

1.一种热力发电厂的凝汽器经济性寻优方法，其特征在于：

低压缸的排汽管道(1)为多个，编号为1-i，其中i＝1～n，凝汽器(2)由n个不同压力的汽室构成，编号为2-i，低压缸的排汽经过排汽管道(1)进入凝汽器各汽室中冷凝，其中凝汽器各汽室中的冷却水由冷源提供，汽室2-i中的凝结水和冷却水都流向下一个汽室2-(i+1)，冷却水在凝汽器(2)吸热后流入冷源中；

所述热力发电厂的凝汽器经济性寻优方法，以度电成本LCOE最小化为优化目标，采用遗传算法对热力发电厂的凝汽器面积A_2-i、各汽室的蒸汽量以及冷却水量进行优化，具体步骤如下：

步骤1：根据热力发电厂的主蒸汽和再热蒸汽的参数以及煤耗量，估算电厂的平均化燃料成本FC_L、平均化工程成本CC_L以及每年平均化操作和维护成本OMC_L，并计算出热力发电厂基准工况的度电成本LCOE；

度电成本LCOE通过式(1)计算：

式中：FC_L是平均化燃料成本，￥/yr；CC_L是平均化工程成本，￥/yr；OMC_L是平均化操作和维护成本，￥/yr；ω是机组运行平均化负荷；是机组的净发电量，kW；RT是机组投入使用后平均每年的运行时间，h/yr；

平均化燃料成本FC_L依据下式估算：

式中：是机组的煤耗量，kg/s；LHV是煤的低位发热量，kJ/kg；c_coal是每kJ热量的煤的价格，￥/kJ；依据市场价格c_coal取值范围为12e-4～30e-4￥/kJ；CELF是年均化利率；

平均化工程成本CC_L和平均化操作和维护成本OMC_L均与总投资成本TCI有关：

CC_L＝TCI·CRF (2)

式中：CRF是资本回收系数；

式中：CELF是年均化利率；是年均化操作和维护和总投资之间的关系系数；

步骤2：确定优化的目标，选择多压凝汽器的类型，根据汽室的数量，选择n，其中凝汽器部分的购买成本的计算通过式(4)计算

式中：c_2-i是凝汽器各汽室的成本，￥/kW；F_2-i是与凝汽器换热量有关的系数；是凝汽器各汽室中的换热量，kW；

F_2-i＝((t_2-i,s-t_2-i,out)/(t_2-i,s-t_2-i,in)) (6)

式中：t_2-i,s是凝汽器的蒸汽温度，℃；t_2-i,in是凝汽器冷却水入口温度，℃；t_2-i,out是凝汽器冷却水出口温度，℃；

式中：是凝汽器各汽室的进汽质量流量，kg/s；h_2-i,in是凝汽器各汽室进汽的焓值，kJ/kg；h_2-i,out是凝汽器凝结水出口的焓值，kJ/kg；A_2-i是凝汽器各汽室的面积，m²；K_2-i是凝汽器各汽室的换热系数，W/(m²·K)；Δtm_2-i是凝汽器各汽室中的对数平均温差，℃；是冷却水的质量流量，kg/s；cp_cw是冷却水的比热容，kJ/(kg·K)；Δt_2-i是凝汽器各汽室中的冷却水出入口温差，℃；

步骤3：进行多参数优化，多参数优化的变量为凝汽器各汽室的进汽质量流量凝汽器各汽室的面积A_2-1,A_2-2,…,A_2-n和冷却水的质量流量优化的目标函数为度电成本LCOE最小，采用遗传算法对其参数进行寻优，找到度电成本LCOE最小时变量的取值。