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一种热电联产机组的优化控制方法、装置及存储介质与流程

2022-06-02 12:58:35 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电站锅炉及汽轮机系统技术领域,具体涉及一种热电联产机组的优化控制方法、装置及存储介质。


背景技术:

2.随着我国电力产业结构的不断调整及优化,火力发电厂单一依靠发电扩大经营收益受到了一定的限制,许多电厂开始发展工业供汽,实现热电联产。火电厂的能源利用率仅为40%左右,而热电厂是一种既产电又产热的先进能源利用形式,既节约了能源,又可替代分散供热的小锅炉以改善环境质量,其热效率一般都在45%以上。
3.冷段再热蒸汽抽汽和热段再热蒸汽抽汽(以下简称冷再和热再)是常见且重要的工业供汽方式,机组运行的经济性与抽汽参数合理性紧密相关。为制定经济合理的工业供汽改造方案,相关学者分别研究了热泵、背压汽轮机排汽、减温减压器、压力匹配器等不同供工业蒸汽的方案,对同类型机组供热改造具有一定借鉴意义。为进一步提高热电联产机组运行的经济性,学者们分别从减少二次换热器损、提高乏汽余热利用、减少抽汽节流损失等方面进行了研究,提出了串并联耦合吸收式热泵、优化背压的新型多热源梯级供热、增加背压机等改进方案,优化后系统综合能效和经济性得到改善。
4.为优化热电联合系统的微电网协调调度并降低微电网运行成本,相关学者分别通过蒙特卡洛实验比对、改进混沌粒子群优化算法、分层优化调度、弱鲁棒优化等方式对微电网的性能评估、综合能源系统经济调度等方面进行了研究。然而实际生产中,有些工业抽汽点位置选取不合理,工业供汽反而引起机组能耗升高,机组运行的热经济性变差,统计煤耗和计算煤耗严重不一致,导致电厂生产亏煤,造成经营困局。热电联产机组在某些工况下,工业供汽梯级利用会适当增大高压缸的排汽压力以满足工业用户用汽需求,但会造成能损增加,如果工业抽汽梯级利用引起能耗降低的正向作用不能平衡掉这一能损,则梯级利用很可能导致机组能耗增加,对于有多台机组同时进行工业供汽的电厂,工业供汽负荷在各台机组之间的不合理分配会导致机组能耗增加。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明实施例提供了涉及一种热电联产机组的优化控制方法、装置及存储介质,以解决现有技术中工业供汽在各台机组之间的分配不合理的技术问题。
6.本发明提出的技术方案如下:
7.本发明实施例第一方面提供一种热电联产机组的优化控制方法,包括:根据热电联产机组的数量确定任意两台待优化机组和其余调整机组;根据总供汽流量调整所述调整机组的工业供汽流量,确定待优化机组的工业供汽流量,得到多种分配方式;根据每种分配方式中待优化机组的发电机终端输出功率计算得到待优化机组负荷对应的工业供汽临界经济流量;根据待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的关系确定待优化机组优化后的工业供汽流量;根据每种分配方式中调整机组的工业供汽流量和对应的
待优化机组优化后的工业供汽流量进行热经济性比较,得到每个机组的工业供汽流量。
8.可选地,根据待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的关系确定待优化机组优化后的工业供汽流量,包括:当待优化机组的工业供汽流量均大于等于对应的工业供汽临界经济流量时,判断待优化机组的工业供汽流量和单位供汽流量的差值是否大于等于对应的工业供汽临界经济流量;当大于等于时,根据单位供汽流量减小相应机组的工业供汽流量,增大另一个待优化机组的工业供汽流量,判断流量优化后的热经济性是否大于优化之前的热经济性;当不大于时,继续根据单位供汽流量优化待优化机组的工业供汽流量以及进行热经济性的判断,直至优化后的热经济性大于优化前的热经济性,得到待优化机组优化后的工业供汽流量。
9.可选地,根据待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的关系确定待优化机组优化后的工业供汽流量,还包括:当待优化机组的工业供汽流量均小于对应的工业供汽临界经济流量时,判断待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的差值之间的关系;将差值较大的待优化机组的工业供汽流量调整为0、差值较小的待优化机组的工业供汽流量和差值较大的待优化机组的工业供汽流量相加得到待优化机组优化后的工业供汽流量。
10.可选地,根据待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的关系确定待优化机组优化后的工业供汽流量,还包括:当两台待优化机组的工业供汽流量分别大于等于和小于对应的工业供汽临界经济流量时,判断待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的差值之间的关系;判断差值较小的对应的是否是小于对应的工业供汽临界经济流量的待优化机组;当是小于对应的工业供汽临界经济流量的待优化机组时,根据较小差值对两台待优化机组的工业供汽流量进行调整;根据单位供汽流量对两台待优化机组调整后的工业供汽流量进行优化,判断流量优化后的经济性是否大于优化之前的经济性;当不大于时,继续根据单位供汽流量优化待优化机组的工业供汽流量以及进行经济性的判断,直至优化后的经济性大于优化前的经济性,得到待优化机组优化后的工业供汽流量。
11.可选地,根据待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的关系确定待优化机组优化后的工业供汽流量,还包括:当差值较小的对应的是大于等于对应的工业供汽临界经济流量的待优化机组时,将差值较大的待优化机组的工业供汽流量调整为0、差值较小的待优化机组的工业供汽流量和差值较大的待优化机组的工业供汽流量相加得到待优化机组优化后的工业供汽流量。
12.可选地,根据每种分配方式中待优化机组的发电机终端输出功率计算得到待优化机组负荷对应的工业供汽临界经济流量,包括:根据待优化机组的发电机终端输出功率确定纯凝工况机组的热耗和工业供汽工况机组的热耗;根据纯凝工况机组的热耗和工业供汽工况机组的热耗计算得到待优化机组负荷对应的工业供汽临界经济流量。
13.可选地,根据总供汽流量调整所述调整机组的工业供汽流量,确定待优化机组的工业供汽流量,得到多种分配方式,包括:根据总供汽流量依次调整所述调整机组中每个机组的工业供汽流量;根据每次调整后的调整机组的工业供汽流量和总供汽流量的差值,确定一组待优化机组的工业供汽流量。
14.本发明实施例第二方面提供一种热电联产机组的优化控制装置,包括:优化机组
确定模块,用于根据热电联产机组的数量确定任意两台待优化机组和其余调整机组;流量确定模块,用于根据总供汽流量调整所述调整机组的工业供汽流量,确定待优化机组的工业供汽流量,得到多种分配方式;临界流量确定模块,用于根据每种分配方式中待优化机组的发电机终端输出功率计算得到待优化机组负荷对应的工业供汽临界经济流量;优化模块,用于根据待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的关系确定待优化机组优化后的工业供汽流量;比较模块,用于根据每种分配方式中调整机组的工业供汽流量和对应的待优化机组优化后的工业供汽流量进行热经济性比较,得到每个机组的工业供汽流量。
15.本发明实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的热电联产机组的优化控制方法。
16.本发明实施例第四方面提供一种电子设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的热电联产机组的优化控制方法。
17.本发明提供的技术方案,具有如下效果:
18.本发明实施例提供的热电联产机组的优化控制方法、装置及存储介质,基于热电联产机组的数量确定待优化机组和调整机组,根据调整机组的工业供汽流量确定待优化机组的工业供汽流量,采用和工业供汽临界经济流量进行比较的方式对待优化机组的工业供汽流量进行优化,得到多种分配方式,然后对多种分配方式的热经济性进行判断,最终得到最优的分配方式。由此,通过该优化控制方法,可以合理规划电厂各机组间工业供汽的热负荷,使电厂运行的经济性达到最优,提供电厂整体运行的经济性和精细化、自动化水平。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是根据本发明实施例的热电联产机组的优化控制方法的流程图;
21.图2是根据本发明另一实施例的热电联产机组的优化控制方法的流程图;
22.图3是根据本发明实施例的3.0mpa工业抽汽压力下不同工况下机组的能耗临界特性曲线示意图;
23.图4是根据本发明实施例的热电联产机组的优化控制装置的结构框图;
24.图5是根据本发明实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图;
25.图6是根据本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是
本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
27.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.根据本发明实施例,提供了一种热电联产机组的优化控制方法,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
29.在本实施例中提供了一种热电联产机组的优化控制方法,可用于电子设备,如电脑、手机、平板电脑等,图1是根据本发明实施例热电联产机组的优化控制方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
30.本发明实施例提供一种热电联产机组的优化控制方法,如图1所示,该方法包括如下步骤:
31.步骤s101:根据热电联产机组的数量确定任意两台待优化机组和其余调整机组。具体地,该优化控制方法适用于采用两台或两台以上的机组进行工业供汽的电厂。当有两台机组进行工业供汽时,两台机组均作为待优化机组。当有两台以上的机组进行工业供汽时,从机组中任意选取两台机组作为待优化机组,其余的机组作为调整机组。
32.步骤s102:根据总供汽流量调整所述调整机组的工业供汽流量,确定待优化机组的工业供汽流量,得到多种分配方式。具体地,当电厂需要进行工业供汽时,其需要供汽的总供汽流量是一定的,由此,可以基于总供汽流量先确定调整机组的工业供汽流量,从而得到两台待优化机组的工业供汽流量。其中,先根据总供汽流量依次调整所述调整机组中每个机组的工业供汽流量;再根据每次调整后的调整机组的工业供汽流量和总供汽流量的差值,确定一组待优化机组的工业供汽流量。
33.例如,如图2所示,当热电联产的机组包括三台机组时,选取其中两台机组作为待优化机组,剩下一台机组作为调整机组。然后从0开始调整该调整机组的工业供汽流量,当该调整机组的工业供汽流量为0时,则两台待优化机组的供汽流量为总供汽流量,然后将总供汽流量平均分配到每台待优化机组上,得到待优化机组的工业供汽流量。由此确定一种分配方式。
34.之后再调整该调整机组的供汽流量,为了使得最终结果更加准确,以单位供汽流量为基准进行调整,即每次使调整机组的供汽流量增加单位供汽流量,然后以总供汽流量和调整机组的供汽流量的差值的平均值作为待优化机组的供汽流量。
35.不断调整该调整机组的供汽流量,并采用上述方式计算得到待优化机组的供汽流量,直至调整机组的供汽流量为总供汽流量时,确定的待优化机组的工业供汽流量为0。由
此,通过调整该调整机组的工业供汽流量,可以得到多种工业供汽流量的分配方式。
36.当热电联产的机组包括四台机组时,选取其中两台机组作为待优化机组,剩下两台机组作为调整机组。在调整两台调整机组的流量时,先固定一台调整机组的流量,例如,先将其固定为0,然后按照上述方式调整另一台调整机组和待优化机组的流量。之后将固定调整机组的流量增加单位供汽流量,再按照上述方式调整。由此,依次调整,直至该将固定调整机组的流量固定为总供汽流量。
37.当热电联产机组包括四台以上的机组时,也可以按照该方式,通过不断调整一台调整机组的流量,固定剩余调整机组的流量,使得所有调整机组能够遍历所有的流量组合。因此,通过上述方式,可以得到多种分配方式。
38.步骤s103:根据每种分配方式中待优化机组的发电机终端输出功率计算得到待优化机组负荷对应的工业供汽临界经济流量。当对待优化机组进行流量优化时,先计算两台待优化机组的工业供汽临界经济流量。该工业供汽临界经济流量为工业供汽工况的热耗与纯凝工况的热耗相等时的流量,由此,该流量计算步骤包括:根据待优化机组的发电机终端输出功率确定纯凝工况机组的热耗和工业供汽工况机组的热耗;根据纯凝工况机组的热耗和工业供汽工况机组的热耗计算得到待优化机组负荷对应的工业供汽临界经济流量。
39.具体地,纯凝工况机组的热耗通过以下公式计算:
[0040][0041]
其中,r
cn
表示机组纯凝工况热耗,单位为kj/(kw
·
h);y表示机组的发电机终端输出功率,单位为kw;q
cn
表示纯凝工况介质的锅炉吸热量,kj/h。
[0042]
工业供汽工况机组的热耗通过以下公式计算:
[0043][0044]
其中,r
gy
表示机组工业供汽工况热耗,单位为kj/(kw
·
h),q
gy
表示工业供汽工况介质的锅炉吸热量,单位为kj/h;h1表示工业抽汽焓值,单位为kj/kg;h2表示工业回水焓值,单位kj/kg;x表示机组工业抽汽工况的工业抽汽流量,单位为kg/h。
[0045]
由于工业供汽临界经济流量为工业供汽工况的热耗与纯凝工况的热耗相等时的流量。由此计算工业供汽临界经济流量时,将上述两个公式联立,可以得到工业供汽临界经济流量的计算公式如下:
[0046][0047]
步骤s104:根据待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的关系确定待优化机组优化后的工业供汽流量。
[0048]
具体地,机组工业供汽临界经济流量xc是关系热电联产机组热经济性的关键参数,在机组相同的发电机终端输出功率下,当工业供汽工况机组的工业供汽流量x大于该电负荷下的临界工业供汽经济流量xc时,工业供汽对降低机组能耗水平有益,机组热经济性提高;当工业供汽工况机组的工业供汽流量x等于该电负荷下的临界工业供汽经济流量xc时,工业供汽工况机组的热耗等于纯凝工况机组的热耗,工业供汽对提高机组热经济性没
有贡献;当工业供汽流量x小于该电负荷下的临界工业供汽经济流量xc时,工业供汽工况机组的热耗大于纯凝工况机组的热耗,工业供汽对提高机组热经济性没有贡献,工业供汽反而会引起机组整体煤耗水平升高,机组热经济性变差。
[0049]
由此,可以通过对待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量进行比较的方式,对待优化机组的工业供汽流量进行优化,得到优化后的工业供汽流量。
[0050]
步骤s105:根据每种分配方式中调整机组的工业供汽流量和对应的待优化机组优化后的工业供汽流量进行热经济性比较,得到每个机组的工业供汽流量。根据上述步骤s102可知,在确定待优化机组的工业供汽流量时,会调整相应调整机组的供汽流量,由此,能够得到多种分配方式。其中,每组待优化机组的工业供汽流量通过优化可以得到优化后的工业供汽流量,然后计算每组待优化机组优化后的工业供汽流量和调整机组的工业供汽流量分配的经济性,得到经济性最优的分配结果。然后根据该分配结果确定每个机组的工业供汽流量。
[0051]
具体地,在进行经济性判断时,先根据每种分配情况下的机组的流量以及相应的发电机终端输出功率计算得到机组的热耗,然后根据热耗和发电机终端输出功率进行热经济性的计算。例如,该热电联产机组包括三个机组。三个机组最终确定的流量分别为x1、x2和x3,三个机组的发电机终端输出功率分别为y1、y2以及y3,每个机组的热耗分别为r1、r2以及r3,由此计算得到的三个机组的热经济性表示为r1
×
y1 r2
×
y2 r3
×
y3。当计算得到多种分配方式后,每种分配方式都采用该方式计算得到相应的热经济性进行比较,选择热经济性最大的分配方式作为最优的分配结果。
[0052]
本发明实施例提供的热电联产机组的优化控制方法,基于热电联产机组的数量确定待优化机组和调整机组,根据调整机组的工业供汽流量确定待优化机组的工业供汽流量,采用和工业供汽临界经济流量进行比较的方式对待优化机组的工业供汽流量进行优化,得到多种分配方式,然后对多种分配方式的热经济性进行判断,最终得到最优的分配方式。由此,通过该优化控制方法,可以合理规划电厂各机组间工业供汽的热负荷,使电厂运行的经济性达到最优,提供电厂整体运行的经济性和精细化、自动化水平。
[0053]
在一实施方式中,根据待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的关系确定待优化机组优化后的工业供汽流量,包括如下步骤:
[0054]
步骤s201:当待优化机组的工业供汽流量均大于等于对应的工业供汽临界经济流量时,判断待优化机组的工业供汽流量和单位供汽流量的差值是否大于等于对应的工业供汽临界经济流量。其中,两台待优化机组的工业供汽流量分别表示为x1和x2,1表示1号机组,2表示2号机组,两台待优化机组的工业供汽临界经济流量分别表示为xc1和xc2,单位供汽流量用1表示,该单位供汽流量为供汽最小分配单位,可以基于实际情况确定,例如可以是1吨,也可以是0.1吨。当x1≥xc1且x2≥xc2时,先判断x1-1是否大于等于xc1,若x1-1≥xc1,则进行下一步增减的计算,若x1-1<xc1,则判断x2-1≥xc2,若是,则进行下一步增减的计算,若x2-1<xc2,则保持当前状态,无需进行优化。
[0055]
步骤s202:当大于等于时,根据单位供汽流量减小相应机组的工业供汽流量,增大另一个待优化机组的工业供汽流量,判断流量优化后的热经济性是否大于优化之前的热经济性。当x1-1≥xc1时,则流量优化后两台待优化机组的工业供汽流量表示为x1'=x1-1,x2'=x2 1,根据公式r1
×
y1 r2
×
y2和r1'
×
y1 r2'
×
y2计算优化前后的热经济性,r1和r2
分别表示优化前两台待优化机组的热耗,y1和y2分别表示优化前后两台待优化机组的发电机终端输出功率,优化后两台待优化机组的热耗表示为r1'和r2'。此外,当x2-1≥xc2时,也进行相应的计算,此时流量优化后两台待优化机组的工业供汽流量表示为x1'=x1 1,x2'=x2-1,然后采用相同的方式进行热经济性的计算,在此不再赘述。
[0056]
步骤s203:当不大于时,继续根据单位供汽流量优化待优化机组的工业供汽流量以及进行热经济性的判断,直至优化后的热经济性大于优化前的热经济性,得到待优化机组优化后的工业供汽流量。当r1'
×
y1 r2'
×
y2不大于r1
×
y1 r2
×
y2时,继续计算x1'-1和x2'-1,并根据上述公式进行优化前后的热经济性的判断,若优化后热经济性大于优化前热经济性,则按照优化的流量作为此时待优化机组优化后的流量。
[0057]
步骤s204:当待优化机组的工业供汽流量均小于对应的工业供汽临界经济流量时,判断待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的差值之间的关系。具体地,若判断确定x1<xc1且x2<xc2,则计算δx1=xc1-x1,δx2=xc2-x2,并判断δx1和δx2大小。
[0058]
步骤s205:将差值较大的待优化机组的工业供汽流量调整为0、差值较小的待优化机组的工业供汽流量和差值较大的待优化机组的工业供汽流量相加得到待优化机组优化后的工业供汽流量。具体地,当δx1≥δx2时,则两台待优化机组优化后的工业供汽流量分别表示为0(1号机组)和x2 x1(2号机组);当δx1<δx2时,则两台待优化机组优化后的工业供汽流量分别表示为x1 x2(1号机组)和0(2号机组)。
[0059]
步骤s206:当两台待优化机组的工业供汽流量分别大于等于和小于对应的工业供汽临界经济流量时,判断待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的差值之间的关系;具体地,若判断确定x1≥xc1且x2<xc2,则计算δx1=x1-xc1,δx2=xc2-x2;若判断确定x1<xc1且x2≥xc2,则计算δx1=xc1-x1,δx2=x2-xc2;然后判断每种情况下δx1和δx2的大小。
[0060]
步骤s207:判断差值较小的对应的是否是小于对应的工业供汽临界经济流量的待优化机组。具体地,若x1≥xc1且x2<xc2,同时δx1≥δx2;或者,x1<xc1且x2≥xc2,同时δx2≥δx1,则判断二者对应。
[0061]
步骤s208:当是小于对应的工业供汽临界经济流量的待优化机组时,根据较小差值对两台待优化机组的工业供汽流量进行调整。具体地,若满足上述条件,则根据较小差值δx1或δx2进行流量调整。例如,若满足上述条件,且差值较小的为1号机组,则调整后的流量分别为x1'=x1 δx1,x2'=x2-δx1;若满足上述条件,且差值较小的为2号机组,则调整后的流量分别为x1'=x1-δx2,x2'=x2 δx2。
[0062]
步骤s209:根据单位供汽流量对两台待优化机组调整后的工业供汽流量进行优化,判断流量优化后的经济性是否大于优化之前的经济性。具体地,当差值较小的为1号机组时,则判断x2''=x2'-1≥xc2,若是,则通过公式x1''=x1' 1和x2''=x2'-1进行流量优化,采用公式(r1
×
y1 r2
×
y2)/(y1 y2)进行优化前后经济性的判断。当差值较小的为2号机组时,则判断x1''=x1'-1≥xc1,若是,则通过公式x1''=x1'-1和x2''=x2' 1进行流量优化,采用公式(r1
×
y1 r2
×
y2)/(y1 y2)进行优化前后经济性的判断。
[0063]
步骤s210:当不大于时,继续根据单位供汽流量优化待优化机组的工业供汽流量以及进行经济性的判断,直至优化后的经济性大于优化前的经济性,得到待优化机组优化
后的工业供汽流量。当(r1''
×
y1 r2''
×
y2)/(y1 y2)不大于(r1
×
y1 r2
×
y2)/(y1 y2)时,继续优化,并根据上述公式进行优化前后的经济性的判断,若优化后经济性大于优化前经济性,则按照优化的流量作为此时待优化机组优化后的流量。
[0064]
步骤s211:当差值较小的对应的是大于等于对应的工业供汽临界经济流量的待优化机组时,将差值较大的待优化机组的工业供汽流量调整为0、差值较小的待优化机组的工业供汽流量和差值较大的待优化机组的工业供汽流量相加得到待优化机组优化后的工业供汽流量。具体地,若x1≥xc1且x2<xc2,同时δx2≥δx1,则两台待优化机组优化后的工业供汽流量分别表示为x1 x2(1号机组)和0(2号机组);若x1<xc1且x2≥xc2,同时δx1≥δx2,当δx1<δx2时,则两台待优化机组优化后的工业供汽流量分别表示为0(1号机组)和x2 x1(2号机组)。
[0065]
在一实施方式中,电厂有两台310mw等级机组,工业供汽的汽源为冷再抽汽,工业供汽压力为3.0mpa。目前两台机组的电负荷和热负荷分别为1号机组电负荷124mw,工业供汽量54/h,2号机组电负荷186mw,工业供汽量54t/h。则两台机组直接作为待优化机组,无调整机组。
[0066]
经计算,当1号机组电负荷124mw,工业供汽流量54t/h时,机组的热耗为8593kj/(kw
·
h)。2号机组电负荷186mw,工业供汽量为54t/h,机组的热耗为8182kj/(kw
·
h)。
[0067]
计算可知,当工业抽汽压力为3mpa时,机组电负荷124mw时的临界经济流量为68t/h,机组电负荷186mw时的临界经济流量为38t/h。
[0068]
采用上述方式进行优化控制时,具体包括如下步骤:
[0069]
步骤301:输入初始参数(54t/h,124mw),(54t/h,186mw)。
[0070]
步骤302:xc1=68t/h,xc2=38t/h。
[0071]
步骤303:判断确定x1=54t/h<xc1=68t/h且x2=54t/h≥xc2=38t/h,则计算δx1=xc1-x1=68-54=14t/h,δx2=x2-xc2=54-38=16t/h。
[0072]
步骤304:判断确定δx2=16t/h≥δx1=14t/h,则计算x1'=x1 δx1=54 14=68t/h,x2'=x2-δx1=54-14=40t/h。
[0073]
步骤305:判断确定x2'-1=40-1=39t/h≥xc2=38t/h,则计算x1”=x1' 1=68 1=69t/h,x2”=x2'-1=40-1=39t/h。
[0074]
步骤306:计算(r1
”×
y1 r2
”×
y2)/(y1 y2)=(8492*124 8247*186)/(124 186)=8345kj/(kw
·
h);(r1
×
y1 r2
×
y2)/(y1 y2)=(8502*124 8243*186)/(124 186)=8347kj/(kw
·
h),则优化后的经济性小于优化前的经济性。
[0075]
步骤307:再次判断确定x2
”‑
1=39-1=38t/h≥xc2=38t/h,则计算得到优化后的流量分别为70t/h和38t/h。
[0076]
步骤308:再次根据上述公式进行经济性的判断,计算得到优化后经济性为8343kj/(kw
·
h),优化前经济性为8345kj/(kw
·
h),可以看出优化后的经济性小于优化前的经济性。
[0077]
步骤309:再次判断确定x2”'-1=38-1=37t/h《xc2=38t/h,则保持当前状态。
[0078]
由此,通过上述公式,可以计算得到机组的工业供汽流量的最优分配为,1号机组供汽量x1=70t/h,2号机组供汽量x2=38t/h,满足工业用户的用汽需求,同时在机组安全运行的情况,保证了机组运行的经济性。
[0079]
当采用上述方式进行优化控制后,和控制前的经济指标如下表1所示:
[0080]
表1
[0081]
项目内容单位电厂原经济指标优化控制方法后经济指标1号机组的电负荷mw1241241号机组工业供汽量t/h54701号机组热耗kj/(kw
·
h)859384822号机组的电负荷mw1861862号机组工业供汽量t/h54382号机组热耗kj/(kw
·
h)81828251电厂的平均当量热耗kj/(kw
·
h)83468343
[0082]
由表1可知,原1号机组电负荷124mw,工业供汽量54t/h,热耗8593kj/(kw
·
h);原2号机组电负荷186mw,工业供汽量54t/h,热耗8182kj/(kw
·
h);电厂的当量平均热耗为8346kj/(kw
·
h)。电厂采用上述优化控制方法后经济指标得到优化。
[0083]
由于电负荷是电网直接调度,所以在此电负荷分配保持不变,1号机组的工业供汽量从54t/h调整为70t/h,2号机组的工业供汽量从54t/h调整为38t/h,电厂的当量平均热耗从8346kj/(kw
·
h)降低至8343kj/(kw
·
h),减少了3kj/(kw
·
h)。
[0084]
具体地,把机组不同工况的临界经济流量用曲线连接起来,即为机组的能耗临界特性曲线。图3为3.0mpa工业抽汽压力下不同工况下机组的能耗临界特性曲线。如下表1-29为3.0mpa工业抽汽压力下不同电负不同热负荷工况时机组的运行和计算数据。其中,tha(turb i ne heat-acceptance)工况为汽轮机热耗保证工况。
[0085]
表1 3.0mpa抽汽压力下tha工况不同工业抽汽流量下机组的介质参数和经济指标
[0086]
项目单位thatha-1t/htha-2t/htha-5t/htha-8t/htha-10t/h负荷mw310.0310.0310.0310.0310.0310.0主汽压力mpa16.716.716.716.716.716.7主汽流量kg/h941184942056942929945546948161949903主汽焓kj/kg339733973397339733973397中压缸进汽压力mpa3.333.333.333.323.323.31抽汽压力mpa3.603.603.593.593.583.58抽汽流量kg/h0100020005000800010000抽汽焓kj/kg303130313031303030293029工业抽汽流量t/h0125810机组热耗kj/(kw
·
h)789278887885787578657859中调门前后压差mpa0.000.000.000.000.000.00
[0087]
表2 3.0mpa抽汽压力下tha工况不同工业抽汽流量下机组的介质参数和经济指标
[0088]
项目单位tha-15t/htha-20t/htha-30t/htha-40t/htha-50t/h负荷mw310.0310.0310.0310.0310.0主汽压力mpa16.716.716.716.716.7主汽流量kg/h954256958605967288975951984602主汽焓kj/kg33973397339733973397中压缸进汽压力mpa3.303.303.283.263.25
抽汽压力mpa3.573.563.553.533.51抽汽流量kg/h1500020000300004000050000抽汽焓kj/kg30273026302330213018工业抽汽流量t/h954256958605967288975951984602机组热耗kj/(kw
·
h)12181218121912191220中调门前后压差mpa772972771183767582763951760293
[0089]
表3 3.0mpa抽汽压力下tha工况不同工业抽汽流量下机组的介质参数和经济指标
[0090][0091][0092]
表4 3.0mpa抽汽压力下75%tha工况不同工业抽汽流量下机组的介质参数和经济指标
[0093][0094]
表5 3.0mpa抽汽压力下75%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0095][0096][0097]
表6 3.0mpa抽汽压力下75%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0098][0099]
表7 3.0mpa抽汽压力下75%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0100][0101][0102]
表8 60%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0103][0104]
表9 60%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0105][0106]
表10 60%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0107][0108]
表11 60%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0109][0110]
表12 60%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0111][0112][0113]
表13 60%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0114][0115]
表14 50%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0116][0117][0118]
表15 50%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0119][0120]
表16 50%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0121][0122]
表17 50%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0123][0124]
表18 50%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0125][0126]
表19 50%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0127]
项目单位50%tha-260t/h50%tha-280t/h50%tha-300t/h负荷mw155.0155.0155.0主汽压力mpa16.716.716.7主汽流量kg/h757224776394795608主汽焓kj/kg339733973397中压缸进汽压力mpa1.441.411.38抽汽压力mpa3.003.003.00抽汽流量kg/h260000280000300000抽汽焓kj/kg304730423037工业抽汽流量t/h260280300机组热耗kj/(kw
·
h)715970366913
中调门前后压差mpa1.331.361.40
[0128]
表20 40%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0129][0130]
表21 40%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0131][0132][0133]
表22 40%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0134][0135]
表23 40%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0136][0137][0138]
表24 40%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0139][0140]
表25 30%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0141][0142][0143]
表26 30%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0144][0145]
表27 30%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0146][0147]
表28 30%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0148][0149]
表29 30%tha工况不同抽汽流量下机组的部分统计数据及计算热耗
[0150]
项目单位30%tha-225t/h30%tha-250t/h30%tha-275t/h30%tha-300t/h负荷mw93.093.093.093.0主汽压力mpa13.514.214.915.7主汽流量kg/h551376576728602436630090主汽焓kj/kg3432342534173408中压缸进汽压力mpa0.880.840.800.75抽汽压力mpa3.003.003.003.00抽汽流量kg/h225000250000275000300000抽汽焓kj/kg3137312231083093工业抽汽流量t/h225250275300机组热耗kj/(kw
·
h)7409718569666779中调门前后压差mpa1.901.931.972.02
[0151]
本发明实施例还提供一种热电联产机组的优化控制装置,如图4所示,该装置包括:
[0152]
优化机组确定模块,用于根据热电联产机组的数量确定任意两台待优化机组和其余调整机组;具体内容参见上述方法实施例对应部分,在此不再赘述。
[0153]
流量确定模块,用于根据总供汽流量调整所述调整机组的工业供汽流量,确定待优化机组的工业供汽流量,得到多种分配方式;具体内容参见上述方法实施例对应部分,在此不再赘述。
[0154]
临界流量确定模块,用于根据每种分配方式中待优化机组的发电机终端输出功率计算得到待优化机组负荷对应的工业供汽临界经济流量;具体内容参见上述方法实施例对应部分,在此不再赘述。
[0155]
优化模块,用于根据待优化机组的工业供汽流量和对应的工业供汽临界经济流量的关系确定待优化机组优化后的工业供汽流量;具体内容参见上述方法实施例对应部分,在此不再赘述。
[0156]
比较模块,用于根据每种分配方式中调整机组的工业供汽流量和对应的待优化机组优化后的工业供汽流量进行热经济性比较,得到每个机组的工业供汽流量。具体内容参
见上述方法实施例对应部分,在此不再赘述。
[0157]
本发明实施例提供的热电联产机组的优化控制装置,基于热电联产机组的数量确定待优化机组和调整机组,根据调整机组的工业供汽流量确定待优化机组的工业供汽流量,采用和工业供汽临界经济流量进行比较的方式对待优化机组的工业供汽流量进行优化,得到多种分配方式,然后对多种分配方式的热经济性进行判断,最终得到最优的分配方式。由此,通过该优化控制装置,可以合理规划电厂各机组间工业供汽的热负荷,使电厂运行的经济性达到最优,提供电厂整体运行的经济性和精细化、自动化水平。
[0158]
本发明实施例提供的热电联产机组的优化控制装置的功能描述详细参见上述实施例中热电联产机组的优化控制方法描述。
[0159]
本发明实施例还提供一种存储介质,如图5所示,其上存储有计算机程序601,该指令被处理器执行时实现上述实施例中热电联产机组的优化控制方法的步骤。该存储介质上还存储有音视频流数据,特征帧数据、交互请求信令、加密数据以及预设数据大小等。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory,rom)、随机存储记忆体(random access memory,ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive,缩写:hdd)或固态硬盘(solid-state drive,ssd)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0160]
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory,rom)、随机存储记忆体(randomaccessmemory,ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive,缩写:hdd)或固态硬盘(solid-state drive,ssd)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0161]
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图6所示,该电子设备可以包括处理器51和存储器52,其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接,图6中以通过总线连接为例。
[0162]
处理器51可以为中央处理器(central processing unit,cpu)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。
[0163]
存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中的热电联产机组的优化控制方法。
[0164]
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外,存储器52可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实
例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0165]
所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中,当被所述处理器51执行时,执行如图1-3所示实施例中的热电联产机组的优化控制方法。
[0166]
上述电子设备具体细节可以对应参阅图1至图3所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解,此处不再赘述。
[0167]
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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