高背压供热机组深度调峰能力的优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于发电技术领域，提供了一种高背压供热机组深度调峰能力的优化方法及装置，该方法包括：根据获取的供热运行数据分别计算高背压供热机组的总对外供热量、汽轮机优化运行后的背压值及低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量；当高背压供热机组的总对外供热量不变时，计算热网加热器新的抽汽量；根据高背压供热机组汽轮机优化运行前后的背压值和热网加热器抽汽量，计算高背压供热机组汽轮机优化运行后的预期调峰效果值；根据低压缸最小进汽压力以及热网加热器抽汽量对高背压供热机组进行深度调峰运行调节，从而可以对优化调整的预期调峰效果进行评估，并通过对高背压供热机组的运行方式优化提高其调峰性能。

【技术实现步骤摘要】
高背压供热机组深度调峰能力的优化方法及装置
本专利技术属于发电
，尤其涉及一种高背压供热机组深度调峰能力的优化方法及装置。
技术介绍
新能源机组的迅猛发展对火电机组调峰性能提出了越来越高的要求，需要提高现有火电机组的调峰幅度。通过灵活性改造，热电机组增加20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到40％-50％额定容量。这对于现有的供热机组确定了较为苛刻的改造目标。现有供热机组汽轮机进行高背压技术改造后，虽然机组供热的经济性得到了改善，但机组的调峰性能与改造前有了较大程度的降低，这给高背压机组参与网内调峰造成了困难。随着电网调峰辅助服务市场的开展，如何对高背压机组的运行方式进行优化来适当提高其调峰性能，是摆在电厂面前亟待解决的一大难题，因此迫切需要一种改善高背压供热机组深度调峰能力的运行优化及调峰评估方法来解决目前的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种高背压供热机组深度调峰能力的优化方法及装置，旨在解决现有技术中没有对高背压机组的运行方式进行优化且可以适当提高其调峰性能的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种高背压供热机组深度调峰能力的优化方法，高背压供热机组采用汽轮机凝汽器及热网加热器供热，热网回水先经过汽轮机凝汽器加热，再经过热网加热器加热后向外供应热网水，包括：获取高背压供热机组的供热运行数据，并根据所述供热运行数据分别计算所述高背压供热机组的总对外供热量、高背压供热机组汽轮机优化运行后的背压值及低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量；当所述高背压供热机组的所述总对外供热量不变时，根据所述供热运行数据、所述总对外供热量、所述高背压机组凝汽器新的供热量，计算热网加热器新的抽汽量；根据高背压供热机组汽轮机优化运行前的背压值和热网加热器抽汽量，以及高背压供热机组汽轮机优化运行后的背压值和热网加热器新的抽汽量，计算高背压供热机组汽轮机优化运行后的预期调峰效果值；根据所述低压缸的最小进汽压力以及所述热网加热器新的抽汽量对所述高背压供热机组进行深度调峰运行调节。作为本申请另一实施例，所述根据所述低压缸的最小进汽压力以及所述热网加热器抽汽量对所述高背压供热机组进行深度调峰运行调节，包括：根据所述低压缸的最小进汽压力调节中低压联通管上的调整蝶阀，使调节后低压缸进汽压力达到所述最小进汽压力；调节汽轮机进口主蒸汽流量，使调节后热网加热器抽汽量达到低压缸进汽流量变化后热网加热器新的抽汽量；反复调节中低压联通管上的调整蝶阀以及汽轮机进口主蒸汽流量，使调节后低压缸进汽压力达到所述最小进汽压力，同时热网加热器抽汽量达到低压缸进汽流量变化后热网加热器新的抽汽量。作为本申请另一实施例，所述分别计算所述高背压供热机组的总对外供热量，包括：根据Q1＝Frws×1000×4.186×(t2-t1)计算热网水在汽轮机凝汽器中的换热量；其中，Q1表示热网水在汽轮机凝汽器中的换热量，Frws表示进入高背压机组汽轮机凝汽器的热网水流量，t1表示凝汽器热网水的进水温度，t2表示凝汽器热网水的出水温度；根据Q2＝Fcq×1000×(h3(pcq,tcq)-h4(tss))计算热网加热器对外供热量；其中，Q2表示热网加热器对外供热量，Fcq表示热网加热器抽汽流量，h3(pcq,tcq)表示根据水蒸汽特性公式计算的蒸汽焓值，其中，pcq表示热网加热器抽汽压力，tcq表示热网加热器抽汽温度，h4(tss)表示根据水蒸汽特性公式计算的饱和水焓值，tss表示热网加热器疏水温度；根据Q＝Q1+Q2计算高背压供热机组的总对外供热量；其中，Q表示高背压供热机组的总对外供热量。作为本申请另一实施例，所述计算高背压供热机组汽轮机优化运行后的背压值及低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量，包括：步骤一，假定汽轮机优化运行后背压的初始值为汽轮机原运行背压；步骤二，根据所述汽轮机优化运行后背压，计算汽轮机优化运行后背压下的低压缸的最小进汽压力、最小进汽流量，计算低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量及高背压供热机组中汽轮机优化运行后新背压值；步骤三，当汽轮机优化运行后背压与汽轮机优化运行后新背压值差值绝对值大于预设阈值时，将汽轮机优化运行后新背压值赋值给汽轮机优化运行后背压，并返回步骤二重新计算；步骤四，当汽轮机优化运行后背压与汽轮机优化运行后新背压值差值绝对值小于低于预设阈值时，确定汽轮机优化运行后新背压值为最终所述汽轮机优化运行后背压值，以及计算获得的高背压机组凝汽器新的供热量为所述高背压机组凝汽器新的供热量。作为本申请另一实施例，所述根据所述汽轮机优化运行后背压，计算汽轮机优化运行后背压下的低压缸的最小进汽压力、最小进汽流量，包括：根据高背压机组汽轮机对应的背压限制曲线，基于汽轮机优化运行后背压，确定所述背压限制曲线中的报警曲线上对应的低压缸的最小进汽压力；根据计算高背压供热机组汽轮机优化运行前供热状态下的低压缸排汽流量；其中，q1表示单位质量的低压缸排汽在凝汽器中的凝结热量，h1(pex/1000,x)表示根据水蒸汽特性公式计算的蒸汽焓值，其中，pex表示汽轮机的原背压值，x表示低压缸排汽设计干度，h2(pex/1000)表示根据水蒸汽特性公式计算的饱和水焓值，FLPex表示高背压供热机组汽轮机优化运行前供热状态下的低压缸排汽流量；根据计算汽轮机优化运行后背压对应的低压缸最小进汽流量；其中，FLPin表示低压缸进汽流量，K表示供热机组高背压供热设计工况的低压缸排汽流量与进汽流量比值，FLPinmin表示汽轮机优化运行后背压对应的低压缸的最小进汽流量，pLPin表示低压缸进汽压力，pLPinmin表示表示低压缸最小进汽压力。作为本申请另一实施例，所述计算低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量及高背压供热机组中汽轮机优化运行后新背压值，包括：根据计算凝汽器当前运行工况下的换热系数；其中，KT表示凝汽器当前运行工况下的换热系数，Cp表示正常运行循环水的比热容，A表示凝汽器面积，tsT表示汽轮机原运行背压下对应的饱和温度；根据计算低压缸进汽流量变化后所述高背压供热机组凝汽器新的供热量及汽轮机运行优化后新背压值；其中，pex(i)'表示第i次计算中得到的低压缸进汽流量变化后所述高背压供热机组汽轮机运行优化后新背压值，pex(i+1)'表示第(i+1)次计算中得到的低压缸进汽流量变化后所述高背压供热机组汽轮机运行优化后新背压值，X表示对数平均温差系数，Q1(i+1)'表示第(i+1)次计算中得到的低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量，FLpinmin表示汽轮机优化运行后背压对应的低压缸最小进汽流量，K表示供热机组高背压供热设计工况下低压缸排汽流量与进汽流量比值，h1(pex(i)'/1000,x表示根据水蒸汽特性公式计算的蒸汽焓值，h2(pex(i)'/1000)表示根据水蒸汽特性公式计算的饱和水焓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高背压供热机组深度调峰能力的优化方法，其特征在于，包括：/n获取高背压供热机组的供热运行数据，并根据所述供热运行数据分别计算所述高背压供热机组的总对外供热量、高背压供热机组汽轮机优化运行后的背压值及低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量；当所述高背压供热机组的所述总对外供热量不变时，根据所述供热运行数据、所述总对外供热量、所述高背压机组凝汽器新的供热量，计算热网加热器新的抽汽量；/n根据高背压供热机组汽轮机优化运行前的背压值和热网加热器抽汽量，以及高背压供热机组汽轮机优化运行后的背压值和热网加热器新的抽汽量，计算高背压供热机组汽轮机优化运行后的预期调峰效果值；根据所述低压缸的最小进汽压力以及所述热网加热器新的抽汽量对所述高背压供热机组进行深度调峰运行调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种高背压供热机组深度调峰能力的优化方法，其特征在于，包括：
获取高背压供热机组的供热运行数据，并根据所述供热运行数据分别计算所述高背压供热机组的总对外供热量、高背压供热机组汽轮机优化运行后的背压值及低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量；当所述高背压供热机组的所述总对外供热量不变时，根据所述供热运行数据、所述总对外供热量、所述高背压机组凝汽器新的供热量，计算热网加热器新的抽汽量；
根据高背压供热机组汽轮机优化运行前的背压值和热网加热器抽汽量，以及高背压供热机组汽轮机优化运行后的背压值和热网加热器新的抽汽量，计算高背压供热机组汽轮机优化运行后的预期调峰效果值；根据所述低压缸的最小进汽压力以及所述热网加热器新的抽汽量对所述高背压供热机组进行深度调峰运行调节。


2.如权利要求1所述的高背压供热机组深度调峰能力的优化方法，其特征在于，高背压供热机组采用汽轮机凝汽器及热网加热器供热，热网回水先经过汽轮机凝汽器加热，再经过热网加热器加热后向外供应热网水；
所述根据所述低压缸的最小进汽压力以及所述热网加热器抽汽量对所述高背压供热机组进行深度调峰运行调节，包括：
根据所述低压缸的最小进汽压力调节中低压联通管上的调整蝶阀，使调节后低压缸进汽压力达到所述最小进汽压力；
调节汽轮机进口主蒸汽流量，使调节后热网加热器抽汽量达到低压缸进汽流量变化后热网加热器新的抽汽量；
反复调节中低压联通管上的调整蝶阀以及汽轮机进口主蒸汽流量，使调节后低压缸进汽压力达到所述最小进汽压力，同时热网加热器抽汽量达到低压缸进汽流量变化后热网加热器新的抽汽量。


3.如权利要求1所述的高背压供热机组深度调峰能力的优化方法，其特征在于，所述分别计算所述高背压供热机组的总对外供热量，包括：
根据Q1＝Frws×1000×4.186×(t2-t1)计算热网水在汽轮机凝汽器中的换热量；其中，Q1表示热网水在汽轮机凝汽器中的换热量，Frws表示进入高背压机组汽轮机凝汽器的热网水流量，t1表示凝汽器热网水的进水温度，t2表示凝汽器热网水的出水温度；
根据Q2＝Fcq×1000×(h3(pcq,tcq)-h4(tss))计算热网加热器对外供热量；其中，Q2表示热网加热器对外供热量，Fcq表示热网加热器抽汽流量，h3(pcq,tcq)表示根据水蒸汽特性公式计算的蒸汽焓值，其中，pcq表示热网加热器抽汽压力，tcq表示热网加热器抽汽温度，h4(tss)表示根据水蒸汽特性公式计算的饱和水焓值，tss表示热网加热器疏水温度；
根据Q＝Q1+Q2计算高背压供热机组的总对外供热量；其中，Q表示高背压供热机组的总对外供热量。


4.如权利要求1所述的高背压供热机组深度调峰能力的优化方法，其特征在于，所述计算高背压供热机组汽轮机优化运行后的背压值及低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量，包括：
步骤一，假定汽轮机优化运行后背压的初始值为汽轮机原运行背压；
步骤二，根据所述汽轮机优化运行后背压，计算汽轮机优化运行后背压下的低压缸的最小进汽压力、最小进汽流量，计算低压缸进汽流量变化后高背压机组凝汽器新的供热量及高背压供热机组中汽轮机优化运行后新背压值；
步骤三，当汽轮机优化运行后背压与汽轮机优化运行后新背压值差值绝对值大于预设阈值时，将汽轮机优化运行后新背压值赋值给汽轮机优化运行后背压，并返回步骤二重新计算；
步骤四，当汽轮机优化运行后背压与汽轮机优化运行后新背压值差值绝对值小于低于预设阈值时，确定汽轮机优化运行后新背压值为最终所述汽轮机优化运行后背压值，以及计算获得的高背压机组凝汽器新的供热量为所述高背压机组凝汽器新的供热量。


5.如权利要求4所述的高背压供热机组深度调峰能力的优化方法，其特征在于，所述根据所述汽轮机优化运行后背压，计算汽轮机优化运行后背压下的低压缸的最小进汽压力、最小进汽流量，包括：
根据高背压机组汽轮机对应的背压限制曲线，基于汽轮机优化运行后背压，确定所述背压限制曲线中的报警曲线上对应的低压缸的最小进汽压力；
根据计算高背压供热机组汽轮机优化运行前供热状态下的低压缸排汽流量；
其中，q1表示单位质量的低压缸排汽在凝汽器中的凝结热量，h1(pex/1000,x)表示根据水蒸汽特性公式计算的蒸汽焓值，其中，pex表示汽轮机的原背压值，x表示低压缸排汽设计干度，h2(pex/1000)表示根据水蒸汽特性公式计算的饱和水焓值，FLPex表示高背压供热机组汽轮机优化运行前供热状态下的低压缸排汽流量；
根据计算汽轮机优化运行后背压对应的低压缸最小进汽流量；
其中，FLPin表示低压缸进汽流量，K表示供热机组高背压供热设计工况的低压缸排汽流量与进汽流量比值，FLPinmin表示汽轮机优化运行后背压对应的低压缸的最小进汽流量，pLPin表示低压缸进汽压力，pLPinmin表示表示低压缸最小进汽压力。


6.如权利要求4所述的高背压供热机组深度调峰能力的优化方法，其特征在于，所述计算低压缸进汽流量变化后高...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海生，王文营，高翔，李晖，卢盛阳，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13