[发明专利]分析双抽热电联产机组热、电、汽负荷调整空间的方法

说明书

本发明涉及分析双抽热电联产机组热、电、汽负荷调整空间的方法，包括以下步骤：基于热电联产机组的主汽参数、再热参数、锅炉给水参数、各级抽汽参数与各级加热器参数建立热电联产机组各级加热器的能量平衡方程，利用能量平衡方程求解各级抽汽量；利用做功方程求解设定工况下的汽机功率，获取工业抽汽与采暖抽汽量均最大时与均为零时的汽机功率；两功率之间为设定工况中指定锅炉给水流量下的双抽机组热、电、汽负荷调整范围；在机组允许锅炉给水流量区间取多组给水流量、采暖抽汽量与工业抽汽量值，获得热电联产机组任意工况下的热、电、汽负荷调整范围。

技术领域

本发明涉及热电联产调峰领域，具体为分析双抽热电联产机组热、电、汽负荷调整空间的方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

热电联产是热力学能的有效梯级使用，在单独的电力生产中，蒸汽仅用于发电，能量利用效率有限，而在热电联产中，发电后仍具有利用价值的热能可用于工业生产和采暖供热，提高了综合能源利用效率，是实现节能减排的重要途径之一。

而对于实现热电联产的机组而言，用于工业生产的工业抽汽与用于供暖的采暖抽汽在整个机组中的位置和参数均不同，会使整个机组呈现新的运行特性，热、电、汽三负荷的耦合关系影响机组的电负荷调整空间。

目前对热电联产机组电负荷调整范围的研究多是仅考虑采暖抽汽对机组运行的影响，而没有考虑工业抽汽与采暖抽汽同时存在时机组热电负荷的调节能力，一定程度上制约了工业抽汽机组在供暖季的调峰能力。机组供暖季电负荷由调度提供指令，而工业蒸汽负荷随用户侧需求而变化，难以获得负荷的调整空间。此外，由于机组为满足工业抽汽的需求经历改造后，机组原有热电耦合特性改变，因而难以参考原有供热工况指导机组运行。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供分析双抽热电联产机组热、电、汽负荷调整空间的方法，通过分析热电联产机组各级加热器能量平衡，获得各级抽汽量；利用做功方程获取汽机功率。通过改变工业抽汽与采暖抽汽量，可获得任意抽汽工况下的汽机功率，进而获得双抽热电联产机组热、电、汽负荷调整空间。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供分析双抽热电联产机组热、电、汽负荷调整空间的方法，包括以下步骤：

步骤1：依据机组热平衡图获取热电联产机组的主汽参数、再热参数、锅炉给水参数、各级抽汽参数与各级加热器参数；

步骤2：基于步骤1获取的参数建立热电联产机组各级加热器的能量平衡方程；

步骤3：基于步骤2中各级加热器的能量平衡方程获取锅炉给水流量，采暖抽汽量与工业抽汽量条件下的各级抽汽量；

步骤4：利用做功方程获取设定工况下的汽机功率，获取工业抽汽与采暖抽汽量均最大时与均为零时的汽机功率；

步骤4中，依据热平衡图中的数据分别拟合出主蒸汽焓值h₀、排汽焓值h_c与锅炉给水流量的函数曲线，获取不同的锅炉给水流量工况的主蒸汽焓与排汽焓。

步骤5：保存步骤4中的汽机功率，两功率之间即为设定锅炉给水流量下的双抽机组热电负荷调整范围；

步骤6：在机组允许锅炉给水流量区间取至少一组锅炉给水流量、采暖抽汽量与工业抽汽量数值，经变工况计算并重复步骤4～步骤5，获得热电联产机组任意工况下的热、电、汽负荷调整空间。

步骤1中，获取的参数还包括：锅炉给水流量、主蒸汽焓值、再热焓升、低压缸排汽焓值、各级抽汽流量与焓值、各级加热器入口与出口水焓值和各级加热器疏水焓值。

步骤2中，基于各级抽汽量与焓值，锅炉给水流量与各级加热器入口与出口水的焓值，建立热电联产机组各级加热器的能量平衡方程。