本发明专利技术是一种供热机组采暖调峰能力预测方法，其特点是，包括选择具有代表性至少一户电厂，对其供热机组的供热设计资料、供热设备状况、工业热负荷和采暖热负荷介质、参数、方式进行数据采集；再通过数据分析、理论计算，确定供热区域的设计热负荷、散热器的散热面积、并考虑气温变化对建筑散热量和供热量的影响分析及对电厂供暖期调峰负荷预测。具有科学合理，实用性强等优点，利用该方法能够充分发挥供热机组最大发电和供热潜力，有效地缓解和解决供暖期电网调峰困难的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种供热机组采暖调峰能力预测方法
本专利技术涉及采暖
，是一种供热机组采暖调峰能力预测方法。
技术介绍
随着我国北方地区电网装机容量迅猛增长，且城市集中供热面积增长快速，热力公司调峰锅炉未能同步配置，部分供热区域甚至未配置调峰锅炉，供热任务大部甚至全部交由热电厂负责，使原本需“热电联动”的发电机组需要“以热定电”运行，冬季电负荷调整受到热负荷需求的限制，机组的调峰能力受到了限制，极大地影响到北方供热地区电网的负荷平衡。现有技术中通常都把着力点用于如何对供热机组采暖调峰进行优化，而未见对其采暖调峰能力进行预测研究的文献报道和实际应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种科学合理，实用性强，预测准确的供热机组采暖调峰能力预测方法，利用该方法能够充分发挥供热机组最大发电和供热潜力，有效地缓解和解决供暖期电网调峰困难的问题。实现专利技术目的采用的技术方案是：一种供热机组采暖调峰能力预测方法，其特征在于，它包括以下步骤:(a)数据采集环节选择具有代表性至少一户电厂，对其供热机组的供热设计资料、供热设备状况、工业热负荷和采暖热负荷介质、参数、方式进行收集；(b)数据分析、理论计算环节1)供热区域的设计热负荷确定采用建筑物围护的基本耗热量法进行计算Q′＝Q′1·j+Q′1·x+Q′2+Q′3(1-1)式中Q′—供暖系统的设计热负荷，Q′1·j—围护结构的基本耗热量，Q′1·x—围护结构的修正耗热量，Q′2—冷风渗透耗热量，Q′3—冷风侵入耗热量；围护结构的基本耗热量Q′1·j等于它的围护结构各个门、窗、墙、地面、屋顶基本耗热量的总和Q′1·j＝ΣKiFi(tn-t′w)a(1-2)式中Ki—围护结构的传热系数，W/(m2·℃)，Fi—围护结构的面积，m2，tn—冬季室内计算温度，℃，t′w—供暖室外计算温度，℃，α—围护结构的温差修正系数，围护结构的修正耗热量是对朝向和房高附加进行修正，朝向修正率按照我国北方地区房屋建筑的常见朝向南方进行选择，朝向修正率xch选择为-15％；风力附加率xf按照代表性电厂所在地区供暖季节的平均风速2-3m/s的实际情况，不必考虑风力附加；高度附加率xg按照房高附加内容要求修正，房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％，冷风渗透耗热量Q′2采用民用建筑的概算方法—换气次数法进行计算Q′2＝0.278nkVncpρw(tn-t′w)(1-3)式中nk—房间的换气次数，次/h，可按一面有外窗或外门nk为1/4～2/3，二面有外窗或外门nk为1/2～1，三面有外窗或外门nk为1～1.5，门厅nk为2，Vn—房间的内部体积，m3，cp—冷空气的定压比热容，cp＝1kJ/(kg·℃)，ρw—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3，冷风侵入耗热量Q′3的确定：按照代表性电厂供热区域内的实际情况，民用建筑由于外门短时间开启造成冷空气侵入室内的耗热量损失占整体耗热量的比例较少，长期开启的公共建筑的外门一般都有热风幕遮蔽，故冷风侵入耗热量也选择为0；2)散热器散热面积散热器散热面积Fs按式(2-1)计算一种供热机组采暖调峰能力预测方法，其特征在于，它包括以下步骤:(a)数据采集环节选择具有代表性至少一户电厂，对其供热机组的供热设计资料、供热设备状况、工业热负荷和采暖热负荷介质、参数、方式进行收集；(b)数据分析、理论计算环节1)供热区域的设计热负荷确定采用建筑物围护的基本耗热量法进行计算Q′＝Q′1·j+Q′1·x+Q′2+Q′3(1-1)式中Q′—供暖系统的设计热负荷，Q′1·j—围护结构的基本耗热量，Q′1·x—围护结构的修正耗热量，Q′2—冷风渗透耗热量，Q′3—冷风侵入耗热量；围护结构的基本耗热量Q′1·j等于它的围护结构各个门、窗、墙、地面、屋顶基本耗热量的总和Q′1·j＝ΣKiFi(tn-t′w)a(1-2)式中Ki—围护结构的传热系数，W/(m2·℃)，Fi—围护结构的面积，m2，tn—冬季室内计算温度，℃，t′w—供暖室外计算温度，℃，α—围护结构的温差修正系数，围护结构的修正耗热量是对朝向和房高附加进行修正，其中朝向修正率按照我国北方地区房屋建筑的常见朝向南方进行选择，朝向修正率xch选择为-15％；高度附加率xg按照房高附加内容要求修正，房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％；风力附加率xf按照代表性电厂所在地区供暖季节的平均风速2-3m/s的实际情况，不必考虑风力附加，冷风渗透耗热量Q′2采用民用建筑的概算方法—换气次数法进行计算Q′2＝0.278nkVncpρw(tn-t′w)(1-3)式中nk—房间的换气次数，次/h，可按一面有外窗或外门nk为1/4～2/3，二面有外窗或外门nk为1/2～1，三面有外窗或外门nk为1～1.5，门厅nk为2，Vn—房间的内部体积，m3，cp—冷空气的定压比热容，cp＝1kJ/(kg·℃)，ρw—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3，冷风侵入耗热量Q′3的确定：按照代表性电厂供热区域内的实际情况，民用建筑由于外门短时间开启造成冷空气侵入室内的耗热量损失占整体耗热量的比例较少，长期开启的公共建筑的外门一般都有热风幕遮蔽，故冷风侵入耗热量也选择为0；2)散热器散热面积散热器散热面积Fs按式(2-1)计算式中Ks—散热器的传热系数，W/(m2·℃)，tpj—散热器内热媒平均温度，℃，β1—散热器组装片数修正系数，β2—散热器连接形式修正系数，β3—散热器安装形式修正系数，散热器内热媒平均温度散热器给水和回水温度的设计值tsg、tsh依据供热管网设计温度分别为95℃和70℃，则tpj＝82.5℃，散热器组装片数小于6,β1取0.95，散热器组装片数在6-10,β1取1，散热器组装片数为11-20,β1取1.05，散热器组装片数大于20,β1取1.10；对于四柱813型散热器，连接形式分别为同侧上进下出、异侧上进下出、异侧下进下出、异侧下进上出、同侧下进上出5种情形下，β2可分别取值1.0、1.004、1.239、1.422、1.426，对于M132型散热器，上述5种连接形式β2可分别取值为1.0、1.009、1.251、1.386、1.396，对于方翼型大60的散热器，上述5种连接形式β2可分别取值为1.0、1.009、1.225、1.331、1.369；安装形式为装在墙的凹槽内的散热器上部距墙距离为100mm的情况，β3取值为1.06，对于明装但散热器上部有窗台板覆盖，散热器距窗台板高度为150mm的情况，β3取值为1.02，对于装在罩内，上部敞开，下部距地150mm的情况，β3取值为0.95，对于装在罩内，上部、下部开口，开口高度均为150mm的情况，β3取值为1.04；3)考虑气温变化对建筑散热量和供热量的影响分析按照我国冬季供暖室内温度的达标温度18℃的标准，当外界环境温度变化时，建筑物的实际散热量为Q＝Q1·j+Q1·x+Q2+Q3(3-1)式中Q—供暖系统的实际散热量，Q1·j—围护结构的实际耗热量，Q1·x—围护结构的实际修正耗热量，Q2—冷风渗透实际耗热量，Q3—冷风侵入实际耗热量，式中各耗热量的计算公式参照公式1-2和1-3的公式，将公式中的供暖室外计算温度改为供暖室外的实际温度计算，实际供暖量Qg为Qg＝KFsΔtm本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种供热机组采暖调峰能力预测方法，其特征在于，它包括以下步骤:(a)数据采集环节选择具有代表性至少一户电厂，对其供热机组的供热设计资料、供热设备状况、工业热负荷和采暖热负荷介质、参数、方式进行收集；(b)数据分析、理论计算环节1)供热区域的设计热负荷确定采用建筑物围护的基本耗热量法进行计算Q′＝Q′1·j+Q′1·x+Q′2+Q′3 (1‑1)式中Q′—供暖系统的设计热负荷，Q′1·j—围护结构的基本耗热量，Q′1·x—围护结构的修正耗热量，Q′2—冷风渗透耗热量，Q′3—冷风侵入耗热量；围护结构的基本耗热量Q′1·j等于它的围护结构各个门、窗、墙、地面、屋顶基本耗热量的总和Q′1·j＝ΣKiFi(tn‑t′w)a (1‑2)式中Ki—围护结构的传热系数，W/(m2·℃)，Fi—围护结构的面积，m2，tn—冬季室内计算温度，℃，t′w—供暖室外计算温度，℃，α—围护结构的温差修正系数，围护结构的修正耗热量按照陆耀庆主编，由中国建筑工业出版社出版，1987.12出版的《供暖通风设计手册》的相关要求，对朝向修正率、风力附加率、高度附加率进行相关修正，其中朝向修正率按照我国北方地区房屋建筑的常见朝向南方进行选择，朝向修正率xch选择为‑15％；风力附加率xf按照代表性电厂所在地区供暖季节的平均风速2‑3m/s的实际情况，不必考虑风力附加；高度附加率xg按照要求，房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％，冷风渗透耗热量Q′2采用民用建筑的概算方法—换气次数法进行计算Q′2＝0.278nkVncpρw(tn‑t′w) (1‑3)式中nk—房间的换气次数，次/h，可按一面有外窗或外门nk为1/4～2/3，二面有外窗或外门nk为1/2～1，三面有外窗或外门nk为1～1.5，门厅nk为2，Vn—房间的内部体积，m3，cp—冷空气的定压比热容，cp＝1kJ/(kg·℃)，ρw—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3，冷风侵入耗热量Q′3的确定：按照代表性电厂供热区域内的实际情况，民用建筑由于外门短时间开启造成冷空气侵入室内的耗热量损失占整体耗热量的比例较少，长期开启的公共建筑的外门一般都有热风幕遮蔽，故冷风侵入耗热量也选择为0；2)散热器散热面积散热器散热面积Fs按式(2‑1)计算Fs=Q′Ks(tpj-tn)β1β2β3---(2-1)]]>式中Ks—散热器的传热系数，W/(m2·℃)，tpj—散热器内热媒平均温度，℃，β1—散热器组装片数修正系数，β2—散热器连接形式修正系数，β3—散热器安装形式修正系数，散热器内热媒平均温度散热器给水和回水温度的设计值tsg、tsh依据供热管网设计温度分别为95℃和70℃，则tpj＝82.5℃，β1、β2、β3均可按照所述《供暖通风设计手册》的相关标准进行选择，当散热器的传热系数选定后，散热器散热面积Fs可求，且Fs确定后为一个定值，不再改变；3)考虑气温变化对建筑散热量和供热量的影响分析按照我国冬季供暖室内温度的达标温度18℃的标准，当外界环境温度变化时，建筑物的实际散热量为Q＝Q1·j+Q1·x+Q2+Q3 (3‑1)式中Q—供暖系统的实际散热量，Q1·j—围护结构的实际耗热量，Q1·x—围护结构的实际修正耗热量，Q2—冷风渗透实际耗热量，Q3—冷风侵入实际耗热量，式中各耗热量的计算公式参照公式1‑2和1‑3的公式，将公式中的供暖室外计算温度改为供暖室外的实际温度计算，实际供暖量Qg为Qg＝KFsΔtm (3‑2)式中K—热网整体换热系数，Δtm—热网换热的对数温差，Δtmax＝tg‑tw，Δtmin＝th‑tn，tg—实际给水温度，th—实际回水温度，tw—实际室外温度，tn—实际室内温度，取18℃，当供热稳定后，室内温度是保持18℃不变，可认为实际供暖量和实际耗热量达到了动态的平衡，即Q＝Qg，由此联立，得到热网整体换热系数K的函数为该函数中xch、xf、xg、cp都已选定；当室外温度一定时，ρw可查；Vn和ΣKiFi也可根据建筑面积、建筑物的标高、建筑的窗墙面积比等数据获得，因此，该函数就是关于热网给水温度、回水温度和室内、外温度的函数关系式；4)电厂供暖期调峰负荷预测利用代表性电厂供热式汽轮机额定抽汽压力工况图，并结合供热量的预测，实现汽轮发电机组输出电功率的预测，在此基础上，并对代表性供热机组供热期的调峰能力做出了预测。...
【技术特征摘要】
1.一种供热机组采暖调峰能力预测方法，其特征在于，它包括以下步骤:(a)数据采集环节选择具有代表性至少一户电厂，对其供热机组的供热设计资料、供热设备状况、工业热负荷和采暖热负荷介质、参数、方式进行收集；(b)数据分析、理论计算环节1)供热区域的设计热负荷确定采用建筑物围护的基本耗热量法进行计算Q′＝Q′1·j+Q′1·x+Q′2+Q′3(1-1)式中Q′—供暖系统的设计热负荷，Q′1·j—围护结构的基本耗热量，Q′1·x—围护结构的修正耗热量，Q′2—冷风渗透耗热量，Q′3—冷风侵入耗热量；围护结构的基本耗热量Q′1·j等于它的围护结构各个门、窗、墙、地面、屋顶基本耗热量的总和Q′1·j＝ΣKiFi(tn-t′w)a(1-2)式中Ki—围护结构的传热系数，W/(m2·℃)，Fi—围护结构的面积，m2，tn—冬季室内计算温度，℃，t′w—供暖室外计算温度，℃，α—围护结构的温差修正系数，围护结构的修正耗热量是对朝向和房高附加进行修正，其中朝向修正率按照我国北方地区房屋建筑的常见朝向南方进行选择，朝向修正率xch选择为-15％；高度附加率xg按照房高附加内容要求修正，房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％；风力附加率xf按照代表性电厂所在地区供暖季节的平均风速2-3m/s的实际情况，不必考虑风力附加，冷风渗透耗热量Q2′采用民用建筑的概算方法—换气次数法进行计算Q′2＝0.278nkVncpρw(tn-t′w)(1-3)式中nk—房间的换气次数，次/h，可按一面有外窗或外门nk为1/4～2/3，二面有外窗或外门nk为1/2～1，三面有外窗或外门nk为1～1.5，门厅nk为2，Vn—房间的内部体积，m3，cp—冷空气的定压比热容，cp＝1kJ/(kg·℃)，ρw—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3，冷风侵入耗热量Q′3的确定：按照代表性电厂供热区域内的实际情况，民用建筑由于外门短时间开启造成冷空气侵入室内的耗热量损失占整体耗热量的比例较少，长期开启的公共建筑的外门一般都有热风幕遮蔽，故冷风侵入耗热量也选择为0；2)散热器散热面积散热器散热面积Fs按式(2-1)计算式中Ks—散热器的传热系数，W/(m2·℃)，tpj—散热器内热媒平均温度，℃，β1—散热器组装片数修正系数，β2—散热器连接形式修正系数，β3—散热器安装形式修正系数，散热器内热媒平均温度散热器给水和回水温度的设计值ts...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，李勇，鲁俊，路鹏，姜铁骝，张毅，曹丽华，郜宁，王鲁东，吴玉华，祁伟，郭磊，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网新疆电力公司电力科学研究院，东北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。