[发明专利]多机组、多供热模式的热电厂供热负荷分配优化方法

说明书

本发明公开了多机组、多供热模式的热电厂供热负荷分配优化方法，本发明提出了一种适用于多机组、多供热模式的热电联产电厂在分机组电负荷和总供热负荷实时调度以及供热回水温度、供热循环水流量等多变量约束条件下的厂级运行优化方法，以在供热和供电负荷条件下厂级标煤消耗总量最低值为寻优目标函数，得出高背压供热机组运行背压、其他机组承担的热负荷以及相应的供热模式。本发明寻优目标直观且符合生产实际，大幅简化寻优过程，扩大了热电联产机组运行台数以及供热模式，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于燃煤发电机组热电联产供热领域，具体涉及一种多机组、多供热模式的热电厂供热负荷分配优化方法。

背景技术

对于热电联产企业，发电和供热的合理分配对降低热电联产的运营成本意义重大，而拥有多机组、多供热模式的热电联产企业面临着厂级的运行优化问题，其中供热负荷在多机组、多供热模式间的分配对热电厂的节能降耗指标影响很大。

目前，已有相关专业人员对热电联产机组的运行优化进行了一些研究，但并无关于2台及以上、2种及以上供热模式供热机组间的热负荷优化分配问题的深入研究。文献《配置储热罐后热电联产机组运行优化》介绍了热电联产机组配置储热罐后的运行优化问题，研究对象为热电厂的两台机组，机组型式完全相同，供热方式仅有中低压连通管打孔抽汽，研究对象过于单一；硕士论文《多机组联合抽汽供热时热负荷分配优化研究》研究了案例电厂在不同发电负荷下热负荷的分配原则，但各计算工况供热负荷一定，并没有考虑热电厂实际供热时在严寒期、平均期和初末期供热负荷的变化；文献《双机联调抽汽-高背压联合供热分析与优化》研究了抽汽供热、抽汽-高背压联合供热、双机联调抽汽-高背压联合供热技术三者的供热能力，但研究侧重点在三种供热技术供热能力的对比，并没有对供热负荷的优化分配进行深入研究；硕士论文《高背压供热机组节能分析与运行优化》研究了发电负荷、供热负荷、供回水温度和背压对高背压供热机组性能的影响，研究对象为某300MW热电联产机组，供热方式仅有高背压供热，研究范围相对狭小。

因此，为指导多机组(2台及以上)、多供热模式(2种及以上)的热电联产企业供热负荷的分配优化，亟需提出一种适用于多机组、多供热模式的热电厂供热负荷分配优化方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种多机组、多供热模式的热电厂供热负荷分配优化方法，以对外供热负荷和分机组电负荷给定条件下，热电联产机组厂级标煤消耗总量最低值对应的工况作为最优运行工况，列出高背压供热机组运行背压、其他机组承担的热负荷以及相应的供热模式。

为了达到上述目的，包括以下步骤：

S1，确定多机组、多供热模式的热电厂供热负荷分配优化方法的寻优目标函数，寻优目标函数包括全厂标煤消耗总量；

S2，确定各热电联产机组不同供热方式下的电负荷-供热负荷、电负荷-供热负荷-标煤消耗的关联特性；

S3，根据全厂标煤消耗总量，进行供热负荷和不同分机组电负荷给定条件下的厂级运行优化。

S1中，全厂总盈利值M的计算方法如下：

M＝H+E-C＝Q_t×h+(N_ge1+N_ge2+N_ge3)×e-(B₁+B₂+B₃)×c

其中，H为售热收入；Q_t为总对外供热负荷，h为出厂热价，E为售电收入，N_ge1、N_ge2、N_ge3分别为三个机组的实时发电负荷，e为上网电价，C为标煤消耗成本，B₁、B₂、B₃分别为三个机组的实时标煤消耗量，c为标煤单价。

S2中，当机组采用高背压梯级供热，供热负荷Q计算方法如下：