本發(fā)明屬于燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一次調(diào)節(jié)抽氣聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組調(diào)峰能力計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

2016年6月17號(hào)國(guó)家發(fā)改委下發(fā)文件《熱電聯(lián)產(chǎn)管理辦法》要求：重視并推進(jìn)燃?xì)鈾C(jī)組調(diào)峰，有效增加新能源的消納并網(wǎng)，因此燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組參與調(diào)峰已成事實(shí)。目前對(duì)于常規(guī)火力發(fā)電供熱機(jī)組研究比較透徹，但是對(duì)于聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組，由于增加了燃?xì)廨啓C(jī)部分，整個(gè)系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)于這類機(jī)組調(diào)峰能力研究相對(duì)匱乏，調(diào)度部門只是掌握其基本發(fā)電數(shù)據(jù)，但是對(duì)于其深度調(diào)峰能力，調(diào)度部門了解還不多，所以迫切需要一種考核聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組調(diào)峰能力的計(jì)算方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一次調(diào)節(jié)抽氣聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組調(diào)峰能力計(jì)算方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一次調(diào)節(jié)抽氣聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組調(diào)峰能力計(jì)算方法,包括步驟如下：

(1)對(duì)機(jī)組額定抽氣工況數(shù)據(jù)進(jìn)行列表整理統(tǒng)計(jì),作為基準(zhǔn)工況；

(2)一次調(diào)節(jié)抽氣式機(jī)組調(diào)峰能力計(jì)算模型的建立

一次調(diào)節(jié)抽氣機(jī)組發(fā)出的電功率由兩部分組成,分別為高壓段的內(nèi)功率pi¹和低壓段的內(nèi)功率pi²，用d¹、de、d²分別表示機(jī)組的進(jìn)汽流量、抽汽流量和凝汽流量,不考慮回?zé)嵯到y(tǒng),存在如下關(guān)系:

d¹＝de+d²

汽輪機(jī)的整機(jī)實(shí)際發(fā)電功率：

式中：δpm—機(jī)械損失；

ηg—汽輪機(jī)的發(fā)電效率，通?？扇≈禐?.99；

ηi¹—汽輪機(jī)高圧段內(nèi)效率；

ηi²—汽輪機(jī)低壓段內(nèi)效率；內(nèi)效率通常可以取值為0.97；

(δht^mac)¹—高壓段的理想焓降；

(δht^mac)²—低壓段的理想焓降；

將上式變型為：

調(diào)峰裕度:機(jī)組的調(diào)峰能力用調(diào)峰裕度ω來衡量，ω＝pmax-pmin；

最小發(fā)電功率指的是低壓段流量為d²min時(shí)汽輪機(jī)發(fā)電量的大小，式如下：

最大發(fā)電功率指的是高圧段流量為d¹max時(shí)汽輪機(jī)發(fā)電量的大小，式如下：

式中：h0—調(diào)節(jié)級(jí)后主蒸汽的焓值；

hc—抽汽口處蒸汽的焓值；

hp—汽輪機(jī)排氣口處的焓值；

hb—各種漏氣補(bǔ)氣口處的焓值；

(3)計(jì)算所需的邊界條件，以廠家提供的燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)為依據(jù)，確定計(jì)算所需的邊界條件，

(4)具體計(jì)算

以額定工況為基準(zhǔn)工況，當(dāng)主蒸汽流量、抽氣量確定后進(jìn)行計(jì)算，由弗留格爾公式得主蒸汽壓力為：

式中p1,0、d1,0—基準(zhǔn)工況主蒸汽壓力、流量；

p1、d1—變工況后主蒸汽壓力、流量；

由溫度、壓力查詢水蒸氣焓值表得到主蒸汽的焓值；同理可以計(jì)算出調(diào)節(jié)級(jí)后、補(bǔ)氣處、抽氣口處的壓力和比焓，

由上述計(jì)算方法計(jì)算出最小發(fā)電功率、最大發(fā)電功率及調(diào)峰裕度；同理計(jì)算出不同抽汽量下機(jī)組的最小、最大發(fā)電功率及調(diào)峰裕度，計(jì)算結(jié)果列表，基于列表數(shù)據(jù)，以主蒸汽流量為橫坐標(biāo)，發(fā)電功率為縱坐標(biāo)繪制出機(jī)組的工況圖；

(5)利用所繪制的機(jī)組的工況圖讀取任一抽汽工況下的最小、最大發(fā)電功率從而確定該工況下的調(diào)峰裕度，為電網(wǎng)調(diào)度提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的調(diào)度發(fā)電數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明針對(duì)一次調(diào)節(jié)抽氣聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組，提供了一種科學(xué)、合理、簡(jiǎn)潔和有效的調(diào)峰能力計(jì)算方法。以電廠額定工況數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)工況，當(dāng)抽氣量發(fā)生變化時(shí)利用變工況理論(弗留格爾公式)計(jì)算抽氣口的壓力以及比焓；再根據(jù)廠家提供的燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐、汽輪機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)確定計(jì)算的邊界條件；最后，利用計(jì)算方法確定機(jī)組各個(gè)抽氣量下的最大最小發(fā)電功率，從而得到機(jī)組的實(shí)際調(diào)峰能力。該方法以計(jì)算所得調(diào)峰裕度的大小來反映機(jī)組的調(diào)峰能力，為調(diào)度部門掌握電廠的實(shí)際發(fā)電能力提供有力支撐。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中發(fā)電功率隨主蒸汽流量的變化曲線圖。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述：需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其它實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

一次調(diào)節(jié)抽氣聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組調(diào)峰能力計(jì)算方法,包括方法步驟如下：

(1)對(duì)機(jī)組額定抽氣工況數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì),作為基準(zhǔn)工況；

如，以某電廠燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組實(shí)際數(shù)據(jù)為例，該機(jī)組汽輪機(jī)型式為雙壓補(bǔ)汽抽汽凝汽式汽輪機(jī)，對(duì)該機(jī)組的額定抽氣工況數(shù)據(jù)采集如下表1：

表1

(2)一次調(diào)節(jié)抽氣式機(jī)組調(diào)峰能力計(jì)算模型的建立

一次調(diào)節(jié)抽氣機(jī)組發(fā)出的電功率由兩部分組成,分別為高壓段內(nèi)功率pi¹和低壓段的內(nèi)功率pi²。用d¹、de、d²分別表示機(jī)組的進(jìn)汽量、抽汽量和凝汽量,不考慮回?zé)嵯到y(tǒng),存在如下關(guān)系:

d¹＝de+d²

汽輪機(jī)的整機(jī)實(shí)際發(fā)電功率：

式中：δpm—機(jī)械損失；

ηg—汽輪機(jī)的發(fā)電效率，通?？扇≈禐?.99；

ηi¹—汽輪機(jī)高圧段內(nèi)效率；

ηi²—汽輪機(jī)低壓段內(nèi)效率；內(nèi)效率通?？梢匀≈禐?.97；

(δht^mac)¹—高壓段的理想焓降；

(δht^mac)²—低壓段的理想焓降；

通常上式可變型為：

調(diào)峰裕度:機(jī)組的調(diào)峰能力可以用調(diào)峰裕度ω來衡量，ω＝pmax-pmin；

最小發(fā)電功率指的是低壓段流量為d²min時(shí)汽輪機(jī)發(fā)電量的大小，式如下：

最大發(fā)電功率指的是高圧段流量為d¹max時(shí)汽輪機(jī)發(fā)電量的大小，式如下：

式中：h0—調(diào)節(jié)級(jí)后主蒸汽的焓值；

hc—抽汽口處蒸汽的焓值；

hp—汽輪機(jī)排氣口處的焓值；

hb—各種漏氣補(bǔ)氣口處的焓值；

(3)計(jì)算所需的邊界條件，以廠家提供的燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)為依據(jù)，確定計(jì)算所需的邊界條件，如實(shí)例中，邊界條件數(shù)據(jù)如下表2所示，

表2

(4)具體計(jì)算

以額定工況為基準(zhǔn)工況，當(dāng)主蒸汽流量、抽氣量確定后進(jìn)行計(jì)算，由弗留格爾公式得主蒸汽壓力為：

式中p1,0、d1,0—基準(zhǔn)工況主蒸汽壓力、流量；

p1、d1—變工況后主蒸汽壓力、流量；

具體的，當(dāng)主蒸汽流量變?yōu)?00t/h，抽氣量為60t/h進(jìn)行計(jì)算。由弗留格爾公式知主蒸汽壓力為：

由溫度、壓力查詢水蒸氣焓值表得到主蒸汽的焓值；同理可以計(jì)算出調(diào)節(jié)級(jí)后、補(bǔ)氣處、抽氣口處的壓力和比焓，

具體的，變工況后主蒸汽溫度不變?nèi)詾?19℃，則由溫度、壓力查詢水蒸氣焓值表得到主蒸汽的焓值3500.1kj/kg；同理可以計(jì)算出調(diào)節(jié)級(jí)后、補(bǔ)氣口、抽氣口處的壓力和比焓，計(jì)算結(jié)果列于下表：

由上述計(jì)算方法計(jì)算出最小發(fā)電功率、最大發(fā)電功率及調(diào)峰裕度；

同理計(jì)算出不同抽汽量下機(jī)組的最小、最大發(fā)電功率及調(diào)峰裕度，計(jì)算結(jié)果列表，基于列表數(shù)據(jù)，以主蒸汽流量為橫坐標(biāo)，發(fā)電功率為縱坐標(biāo)繪制出機(jī)組的工況圖；

具體的，由上述計(jì)算方法可以計(jì)算出最小功率為22.72mw，最大功率為55.11mw，調(diào)峰裕度為32.38mw

同理可以計(jì)算出抽汽量為0t/h、30t/h、60t/h、90t/h、120t/h、130t/h機(jī)組的最小、最大發(fā)電功率及調(diào)峰裕度，計(jì)算結(jié)果列于下表：

基于以上計(jì)算的數(shù)據(jù)，以主蒸汽流量為橫坐標(biāo)，發(fā)電功率為縱坐標(biāo)繪制了該機(jī)組的工況圖，如圖1所示。

(5)利用所繪制的機(jī)組的工況圖讀取任一抽汽工況下的最小、最大發(fā)電功率從而確定該工況下的調(diào)峰裕度，為電網(wǎng)調(diào)度提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的調(diào)度發(fā)電數(shù)據(jù)。