[发明专利]一种直接空冷机组低真空供热运行背压寻优系统及方法

权利要求书

1.一种直接空冷机组低真空供热运行背压寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立燃煤直接空冷机组热、电双供应模式下的盈利计算模型，确定运行背压寻优方法的目标函数；

根据边界参数总供热负荷、供电负荷和热网回水温度进行寻优工况划分；

以直接空冷供热机组盈利值最高为导向，确定寻优工况的最佳运行背压；

所述建立燃煤直接空冷机组热、电双供应模式下的盈利计算模型，确定运行背压寻优方法的目标函数的具体方法如下：

盈利值M如下：

M＝E+H-C (1)

式中，H为供热收入，E为供电收入，C为标煤消耗成本，元；

供电收入E如下：

E＝(N-N_cy)×a×T＝N_net×a×T (2)

式中，N、N_cy和N_net分别为发电机输出功率、厂用电功率、供电负荷，MW；a为上网电价，元/MWh；T为稳定持续运行时间，h；

供热收入H如下：

H＝Q_t×b×T×3.6 (3)

式中，Q_t为直接空冷机组对外供热总热负荷，MW；b为热价，元/GJ；

标煤消耗C如下：

C＝B×c×T (4)

式中，B为直接空冷机组对外供热、供电时的机组标煤消耗量，t/h；c为标煤单价，元/t；

将对供电负荷N_het和对外供热负荷Q_t作为寻优的边界参数；

运行背压寻优操作过程的盈利值M的变量仅为标煤消耗B，则标煤消耗B最低值对应的工况为最佳工况；

燃煤直接空冷供热机组，锅炉主蒸汽压力按照已有的定-滑-定曲线调节，主汽温度、再热蒸汽温度按照额定参数调整，此时的机组标煤消耗量B如下：

式中，P_c为运行背压，kPa；Q_t为对外供热总负荷，MW；h_ms、h_rh、h_rc、h_gs、h_zj和h_gj分别为锅炉过热器出口主蒸汽焓值、锅炉再热器出口和进口蒸汽焓值、锅炉入口给水焓值、锅炉再热器和过热器减温水焓值，kJ/kg，均通过现场压力和温度测量值计算得出；

锅炉热效率η_b如下：

η_b＝f₂(D_ms) (6)

式中，η_p为管道效率，取定值0.985；

D_ms、D_rh、D_rc、D_gs、D_zj和D_gj分别为锅炉过热器出口主蒸汽流量、锅炉再热器出口和进口蒸汽流量、锅炉入口给水流量、锅炉再热器和过热器减温水流量，t/h；上述的关联性如下：

式中，D_ex1、D_ex2和D_leak分别为高压缸1段抽汽、2段抽汽和轴封外漏量；D_ex1和D_ex2根据1段抽汽和2段抽汽对应的高压加热器热平衡计算得出，D_leak是主蒸汽流量D_ms和主蒸汽压力P_ms的二元函数：

D_leak＝f₃(D_ms，P_ms) (8)

锅炉过热器出口主蒸汽流量D_ms是确定标煤消耗B的基准参数；

锅炉过热器出口主蒸汽流量D_ms和汽轮机调节级后压力P的关系如下：

D_ms＝c×P+d (9)

式中，c和d为常系数，通过现场专项试验得出；

在上网电价、热价及以标煤单价给定，总供热负荷Q_t、供电负荷N_net和热网回水温度t_i边界条件下的寻优操作，燃煤热电联产机组标煤消耗量B值最低值即为最优工况，对应的运行背压P_c为最佳运行背压。