燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法与流程

本发明属于燃气-蒸汽联合循环热电联产机组领域，具体涉及一种燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法。

背景技术：

1、燃气-蒸汽联合循环热电联产机组具有清洁环保、综合效率高、占地面积小等优点，不仅作为集中供热的主力热源应用于北京等北方大型城市，也可作为南方工业用汽的热源应用于广东、江苏等经济发达地区。作为蒸汽供热管网热源的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组由于运行人员缺乏开展源-网在线综合运行优化的手段，使得热电联产机组的供热运行存在进一步优化降耗的空间，最典型的即是由于无法根据蒸汽供热管网末端用户所需的蒸汽压力、温度实时确定蒸汽供热管网起始端蒸汽压力、温度，导致机组供热调阀一直处于憋压状态，使得机组在部分工况下运行时，蒸汽供热管网末端用户的实际蒸汽压力、温度远大于末端用户实际所需的蒸汽压力、温度，造成极大的能量浪费。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：为准确指导燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化，本发明提供了一种燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，通过确定不同供热蒸汽流量下的最佳供热调阀开度，确保供热蒸汽压力在源-网综合最优值运行，提升联合循环热电联产机组的运行效能。

2、本发明采用如下技术方案来实现的：

3、燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，包括：

4、基于蒸汽供热管网的布置情况以及水力、热力设计参数，建立蒸汽供热管网水力、热力计算模型；

5、基于燃气-蒸汽联合循环热电联产机组底层蒸汽循环设计参数，建立燃气-蒸汽联合循环热电联产机组底层蒸汽循环的变工况热力计算模型；

6、联立蒸汽供热管网水力、热力计算模型，以及燃气-蒸汽联合循环热电联产机组底层蒸汽循环的变工况热力计算模型，建立燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化模型；

7、基于燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化模型，开展供热调阀开度优化计算，获取最优供热调阀开度，使联合循环热电联产机组在最佳效能下运行。

8、本发明进一步的改进在于，蒸汽供热管网水力、热力计算模型的表达式如下：

9、(phea，inlet，thea，inlet)＝fsteam pipe(phea，outlet，theat，outlet,mheat)

10、式中：pheat,inlet为蒸汽供热管网起始端蒸汽压力，mpa；

11、theat,inlet为蒸汽供热管网起始端蒸汽温度，℃；

12、fsteam pipe为蒸汽供热管网水力、热力计算模型；

13、pheat,outlet为蒸汽供热管网末端用户所需的蒸汽压力，mpa；

14、theat,outlet为蒸汽供热管网末端用户所需的蒸汽温度，℃；

15、mheat为蒸汽供热管网的供热蒸汽流量，t/h。

16、本发明进一步的改进在于，燃气-蒸汽联合循环热电联产机组底层蒸汽循环的变工况热力计算模型的表达式如下：

17、(pheat，supply，thea，supply,wst)＝fbottomcycle(pa，ta,rh,loadgt，mheat，valve_pheat)

18、式中：pheat,supply为机组供热蒸汽压力，mpa；

19、theat,supply为机组供热蒸汽温度，℃；

20、wst为联合循环热电联产机组的汽轮机功率，mw；

21、fbottomcycle为燃气-蒸汽联合循环热电联产机组底层蒸汽循环的变工况热力计算模型；

22、pa为大气压力，kpa；

23、ta为大气温度，℃；

24、rh为相对湿度，％；

25、loadgt为燃机负荷；

26、mheat为蒸汽供热管网的供热蒸汽流量，t/h；

27、valve_pheat为供热调阀开度。

28、本发明进一步的改进在于，燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化模型的表达式如下：

29、

30、式中：fccpp&pipe为燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化模型。

31、本发明进一步的改进在于，大气压力pa、大气温度ta和相对湿度rh均为燃气-蒸汽联合循环热电联产机组的实际运行数据。

32、本发明进一步的改进在于，燃机负荷loadgt、蒸汽供热管网的供热蒸汽流量mheat和供热调阀开度valve_pheat均为燃气-蒸汽联合循环热电联产机组以及蒸汽管网的实际运行数据。

33、本发明进一步的改进在于，蒸汽供热管网末端用户所需的蒸汽压力pheat,outlet根据末端用户提出的需求确定。

34、本发明进一步的改进在于，蒸汽供热管网末端用户所需的蒸汽温度theat,outlet根据末端用户提出的需求确定。

35、本发明至少具有如下有益的技术效果：

36、本发明提供的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，该方法将联合循环热电联产机组与蒸汽供热管网看作一个整体，以蒸汽供热管网末端用户所需的蒸汽参数以及管网的供热蒸汽流量，实时确定蒸汽供热管网起始端即机组侧所需蒸汽压力及温度参数，再根据联合循环机组底层蒸汽循环实时运行情况，确定最优供热调阀开度，实现燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化，使联合循环热电联产机组底层蒸汽循环在最佳效能下运行，避免在部分运行工况下，因机组供热调阀一直处于憋压状态给机组带来极大的能量浪费。

技术特征：

1.燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，其特征在于，蒸汽供热管网水力、热力计算模型的表达式如下：

3.根据权利要求2所述的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，其特征在于，燃气-蒸汽联合循环热电联产机组底层蒸汽循环的变工况热力计算模型的表达式如下：

4.根据权利要求3所述的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，其特征在于，燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化模型的表达式如下：

5.根据权利要求4所述的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，其特征在于，大气压力pa、大气温度ta和相对湿度rh均为燃气-蒸汽联合循环热电联产机组的实际运行数据。

6.根据权利要求4所述的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，其特征在于，燃机负荷loadgt、蒸汽供热管网的供热蒸汽流量mheat和供热调阀开度valve_pheat均为燃气-蒸汽联合循环热电联产机组以及蒸汽管网的实际运行数据。

7.根据权利要求4所述的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，其特征在于，蒸汽供热管网末端用户所需的蒸汽压力pheat,outlet根据末端用户提出的需求确定。

8.根据权利要求4所述的燃气-蒸汽联合循环热电联产机组源-网综合运行优化方法，其特征在于，蒸汽供热管网末端用户所需的蒸汽温度theat,outlet根据末端用户提出的需求确定。

技术总结本发明燃气‑蒸汽联合循环热电联产机组源‑网综合运行优化方法，包括：基于蒸汽供热管网的布置情况以及水力、热力设计参数，建立蒸汽供热管网水力、热力计算模型；基于燃气‑蒸汽联合循环热电联产机组底层蒸汽循环设计参数，建立燃气‑蒸汽联合循环热电联产机组底层蒸汽循环的变工况热力计算模型；联立蒸汽供热管网水力、热力计算模型，以及燃气‑蒸汽联合循环热电联产机组底层蒸汽循环的变工况热力计算模型，建立燃气‑蒸汽联合循环热电联产机组源‑网综合运行优化模型；基于燃气‑蒸汽联合循环热电联产机组源‑网综合运行优化模型，开展供热调阀开度优化计算，获取最优供热调阀开度，使联合循环热电联产机组在最佳效能下运行。本发明通过确定不同供热蒸汽流量下的最佳供热调阀开度，确保供热蒸汽压力在源‑网综合最优值运行，提升联合循环热电联产机组的运行效能。技术研发人员：夏林,肖俊峰,胡孟起,高松,连小龙,何欣欣,王一丰,姜世杰,田新平,卫星光,鲁博辉受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18