[发明专利]一种燃气轮机联合循环供热机组的冷端寻优方法及系统

说明书

本发明公开的一种燃气轮机联合循环供热机组的冷端寻优方法及系统，通过从循环水泵、机力通风冷却塔与凝汽器的整体角度出发，保证汽轮机组的正常运行前提下，设计燃气轮联合循环供热机组的凝汽器热负荷模型，挖掘海量历史数据，构建稳态工况数据库，根据当前参数实时寻优，推送机组冷端的运行方式。本发明无需进行机组改造，挖掘电厂海量历史数据，科学指导机组冷端的运行，提供循泵运行方式和机力通风冷却塔运行数量的优化，实现大幅度地降低运行成本，同时为建设数字化和智慧化电厂提供了一种可行性思路。

技术领域

本发明涉及发电技术领域，具体为一种燃气轮机联合循环供热机组的冷端寻优方法及系统。

背景技术

目前电力生产经营形势日趋严峻，持续降本增效、提高运行效率是电力企业的重要指标内容之一，那么在保证安全生产的同时，如何降低生产成本、降低供电煤耗、增强竟争力并获取最大利润显得愈加重要。

汽轮机冷端优化运行问题各大发电企业反映十分突出，同时汽轮机组冷端系统优化运行是一项节能降耗显著的应用技术，投入资金量少、施工技改周期短、见效收益快。在进行冷端系统优化过程中，离不开两种重要的设备就是循环水泵和机力通风冷却塔，这两种设备是改变汽轮机真空的重要可调节因素，但其耗电量约占电厂总发电量的1％～1.5％，因此合理选择循环水泵的运行方式和启动机力通风冷却塔数量对实现电厂节能降耗有十分重要的意义。

目前常见的一种冷端系统运行优化处理方法是通过求取汽轮机最佳背压与循环水泵之间的运行关系来完成优化处理，即确定机组在不同负荷和不同循环水进水温度条件下的循环水泵最优运行方式，该优化方法虽然能够起到一定降低成本的作用，但是无法满足电厂深化节能的需求，以及在运行方式的推荐上过于依靠机组在性能试验期间的结果，未深度挖掘电厂的历史数据。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种燃气轮机联合循环供热机组的冷端寻优方法，根据凝汽器热负荷、环境温度和环境湿度多参数，依据海量历史数据，实时寻优，推送最优循泵方式和机力通风冷却塔数量控制冷端的运行，能够有效降低运行成本。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种燃气轮机联合循环供热机组的冷端寻优方法，包括以下步骤：

步骤1、根据汽轮机的高压蒸汽能量、高压缸排汽能量、中压缸进汽能量和低压进汽能量、轴封供汽能量、汽轮机输出轴功率、热井的出水能量和机组的对外供热量确定凝汽器热负荷；

步骤2、以设定的凝汽器热负荷以及环境参数为筛选条件，筛选出历史数据中对应的稳态工况，并根据成本收益对筛选的稳态工况寻优，根据寻优得到的稳态工况构建稳态工况数据库；

步骤3、根据步骤1的方法确定当前工况的凝汽器热负荷Qc，分别将当前工况的凝汽器热负荷和当前环境参数作为匹配条件，在步骤2中构建的稳态工况数据库中查询得到多个稳态工况，分别计算多个稳态工况与当前工况的偏差值，取偏差值最小稳态工况作为最优的稳态工况；

步骤4、根据最优稳态工况的循泵运行方式和机力通风冷却塔数量控制燃气轮机联合循环供热机组的工作状态。

优选的，步骤1中所述凝汽器热负荷的计算方法如下：

凝汽器热负荷Qc＝(高压蒸汽能量-高压缸排汽能量+中压缸进汽能量+低压进汽能量-轴封供汽能量-汽轮机输出轴功率-热井出水能量-对外供热量)/3600/1000。

优选的，步骤2中所述环境参数为当前时刻的环境温度和湿度。

优选的，步骤2中所述构建稳态工况数据库的方法如下：

S21、根据步骤1中的凝汽器热负荷确定方法确定历史时间段中每条稳态工况的凝汽器热负荷；