一种联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法技术

本发明专利技术公开了一种联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法，包括以下步骤：获取联合联产机组中燃机的热力学参数和燃机的发电量；再利用求解方程，得到数据结果；再获取所述燃机的发电量，建立燃机能量平衡关系式；根据燃机能量平衡关系式，得到燃机的能量损失值；根据天然气带入的热量值、燃机的排烟热量值和燃机的能量损失值，得到燃机能量损失率。本发明专利技术提供的方法，通过获取联合联产机组中燃机的相关热力学参数以及发电量，建立燃机的能量平衡关系式，最终测算出燃机的能量损失率。该测算方法准确、简单方便，解决目前还未有燃机能量损失率的测算方法，影响联合联产机组的热耗分摊及发电与供热分项指标的测算的问题。

A gas turbine cogeneration unit energy loss rate calculation method

The present invention discloses a combined gas turbine cogeneration unit energy loss rate calculation method, which comprises the following steps: acquiring combined thermodynamic parameters of gas turbine cogeneration units and power generation gas turbine; then by solving the equations, data; generating capacity again to obtain the gas turbine engine, establish energy balance relation according to the gas turbine; energy balance equation, get the energy loss of the internal combustion engine based on exhaust gas heat value; into the heat value of gas turbine and gas turbine energy loss value and the value obtained, the energy loss rate of combustion engine. The method provided by the invention, through the relevant thermodynamic parameters of gas turbine cogeneration unit gets the joint and power generation, energy balance relationship between the turbine type, finally calculates the energy loss rate of combustion engine. The calculation method is accurate, simple and convenient, and the calculation method of the energy loss rate of the gas turbine is not solved at present. The heat consumption allocation of the combined unit and the calculation of the power and heat supply indexes are also affected.

【技术实现步骤摘要】
一种联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法
本专利技术涉及软测量
，特别涉及一种联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法。
技术介绍
联合联产为燃气蒸汽联合循环热电联产的简称，是分布式能源系统中一种典型的系统形式，包含燃气轮机组的勃雷登循环和余热锅炉及热电联产汽轮机的朗肯循环两个部分。在勃雷登循环中，天然气与压缩空气在燃气轮机内燃烧并作功，除了驱动压气机耗功外还对外做功；在朗肯循环中，燃机排放的烟气在余热锅炉内换热产生蒸汽并在热电联产汽轮机内作功，同时汽轮机的抽汽或排汽用于供热。这种分布式能源系统既具备使用天然气清洁燃料的环保优势，又具有燃气蒸汽联合循环及热电联产过程中能量转换效率高的优点。因此，在燃机循环工作过程中，测算燃气蒸汽联合循环及热电联产过程中的能量转换量具有十分重大的意义，通过测算能量损失率来体现燃机的工作性能。目前，对于蒸汽轮机的朗肯循环过程中，已有标准的能量平衡测算方法以及相关的效率测算方法，但是还未有联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法，影响了联合联产机组的热耗分摊及发电与供热分项指标的测算，因此开发出联合联产机组中燃机的能量平衡与能量损失率的测算方法成为软测量
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法，以解决目前还未有联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法，影响联合联产机组的热耗分摊及发电与供热分项指标的测算的问题。根据本专利技术的实施例，提供了一种联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法，包括以下步骤：S1、获取联合联产机组中燃机的热力学参数和所述燃机的发电量；其中，所述热力学参数包括输入燃机的天然气量、输入所述燃机的空气量、所述燃机的排烟温度和所述燃机的排烟量；S2、根据所述热力学参数，利用求解方程，得到数据结果；其中所述数据结果包括天然气带入的热量值、输入空气带入的热量值、所述燃机的排烟焓值和所述燃机的排烟热量值；S3、根据所述数据结果和所述燃机的发电量，建立燃机能量平衡关系式；S4、根据所述燃机能量平衡关系式，得到所述燃机的能量损失值；S5、根据所述天然气带入的热量值、所述燃机的排烟热量值和所述燃机的能量损失值，得到燃机能量损失率。优选地，所述步骤S2中，所述根据所述热力学参数，利用求解方程，得到数据结果的过程包括：获取输入所述燃机中的天然气量，根据第一热量计算方程，得到所述天然气带入的热量值；获取输入所述燃机中的空气量，根据第二热量计算方程组，得到所述输入空气带入的热量值；获取所述燃机的排烟温度，根据排烟焓计算方程，得到所述燃机的排烟焓值；获取所述燃机的排烟量，根据所述燃机的排烟焓计算方程和排烟热量计算方程，得到所述燃机的排烟热量值。优选地，所述第一热量计算方程为：BQar＝B·Qar；式中，BQar表示所述天然气带入的热量值，B表示所述天然气量，Qar表示天然气的低位热值。优选地，所述第二热量计算方程组为：Hair＝1.005t+0.001d(2501+1.86t)；Qair＝Bair·Hair；式中，d表示空气含湿量，P表示环境气压，t表示环境温度，Ps表示水蒸气在温度t时对应的饱和压力，表示环境相对湿度，Hair表示输入空气的焓值，Qair表示所述输入空气带入的热量值，Bair表示输入所述燃机的空气量。优选地，所述排烟焓计算方程为：Hgas＝∑Ni(cυ)iVm/M；式中，Hgas表示所述燃机的排烟焓值，Ni表示烟气中各成分i的物质的量，M表示排烟的摩尔质量，γ表示所述燃机的排烟温度，Vm表示气体的摩尔体积，(cυ)i表示i成分在温度γ时的焓值。优选地，所述排烟热量计算方程为：Qgas＝Bgas·Hgas；式中，Qgas表示所述燃机的排烟热量值，Qar表示所述天然气的低位热值，BQar表示所述天然气带入的热量值。优选地，所述步骤S3中，所述燃机能量平衡关系式为：BQar+Qair＝Qgas+3600Pgt/ηmg+dQgas；式中：BQar表示所述天然气带入的热量，Qair表示所述输入空气带入的热量值，Pgt表示所述燃机的发电量，ηmg表示所述燃机内的机械效率与发电机效率的乘积。优选地，所述步骤S4中，所述根据所述燃机能量平衡关系式，得到能量损失值包括：利用所述燃机能量平衡关系式，对转换方程进行求解，得到所述能量损失值；其中，所述转换方程为：dQgas＝BQar+Qair-Qgas-3600Pgt/ηmg；式中，dQgas表示所述燃机的能量损失值，BQar表示所述天然气带入的热量值，Qair表示所述输入空气带入的热量值，Pgt表示所述燃机的发电量，ηmg表示所述燃机内的机械效率与发电机效率的乘积，d表示所述空气含湿量，Qgas表示所述燃机的排烟热量值。优选地，所述步骤S5中，所述根据所述天然气带入的热量值、所述燃机的排烟热量值和所述燃机的能量损失值，得到燃机能量损失率的过程包括：利用所述天然气带入的热量值、所述燃机的排烟热量值和所述燃机的能量损失值，对所述能量损失率计算方程进行求解，得到燃机能量损失率；其中，所述能量损失率计算方程为：式中，ζg表示所述燃机能量损失率，dQgas表示所述燃机的能量损失值，BQar表示所述天然气带入的热量值，Qair表示所述输入空气带入的热量值。由以上技术方案可知，本专利技术实施例提供了一种联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法，包括以下步骤：获取联合联产机组中燃机的热力学参数和所述燃机的发电量；根据所述热力学参数，利用求解方程，得到数据结果；根据所述数据结果和所述燃机的发电量，建立燃机能量平衡关系式；根据所述燃机能量平衡关系式，得到所述燃机的能量损失值；根据所述天然气带入的热量值、所述燃机的排烟热量值和所述燃机的能量损失值，得到燃机能量损失率。本专利技术提供的方法，通过获取联合联产机组中燃机的相关热力学参数以及发电量，建立燃机的能量平衡关系式，最终测算出燃机的能量损失率。该方法分别取用输入燃机的天然气量，天然气低位热值；输入燃机的空气量，环境气压、环境温度、环境相对湿度；燃机的排烟量、排烟温度和排烟各成分组成；燃气轮机组的发电量；通过计算得到输入空气带入的热量值、天然气带入的热量值、燃机的排烟焓值和排烟热量值。再根据上述数据建立燃机的能量平衡关系式，计算得出燃机的能量损失值，最终测算出燃机的能量损失率。本专利技术提供的方法简单方便，可准确测算出燃机的能量损失率，解决目前还未有联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法，影响联合联产机组的热耗分摊及发电与供热分项指标的测算的问题，并为后续提出联合联产机组的热量分摊及发电与供热分项指标奠定了基础。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例示出的联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法的流程图；图2为本专利技术实施例示出的联合联产机组中燃机的能量平衡图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取联合联产机组中燃机的热力学参数和所述燃机的发电量；其中，所述热力学参数包括输入燃机的天然气量、输入所述燃机的空气量、所述燃机的排烟温度和所述燃机的排烟量；S2、根据所述热力学参数，利用求解方程，得到数据结果；其中所述数据结果包括天然气带入的热量值、输入空气带入的热量值、所述燃机的排烟焓值和所述燃机的排烟热量值；S3、根据所述数据结果和所述燃机的发电量，建立燃机能量平衡关系式；S4、根据所述燃机能量平衡关系式，得到所述燃机的能量损失值；S5、根据所述天然气带入的热量值、所述燃机的排烟热量值和所述燃机的能量损失值，得到燃机能量损失率。

【技术特征摘要】
1.一种联合联产机组中燃机能量损失率的测算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取联合联产机组中燃机的热力学参数和所述燃机的发电量；其中，所述热力学参数包括输入燃机的天然气量、输入所述燃机的空气量、所述燃机的排烟温度和所述燃机的排烟量；S2、根据所述热力学参数，利用求解方程，得到数据结果；其中所述数据结果包括天然气带入的热量值、输入空气带入的热量值、所述燃机的排烟焓值和所述燃机的排烟热量值；S3、根据所述数据结果和所述燃机的发电量，建立燃机能量平衡关系式；S4、根据所述燃机能量平衡关系式，得到所述燃机的能量损失值；S5、根据所述天然气带入的热量值、所述燃机的排烟热量值和所述燃机的能量损失值，得到燃机能量损失率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述根据所述热力学参数，利用求解方程，得到数据结果的过程包括：获取输入所述燃机中的天然气量，根据第一热量计算方程，得到所述天然气带入的热量值；获取输入所述燃机中的空气量，根据第二热量计算方程组，得到所述输入空气带入的热量值；获取所述燃机的排烟温度，根据排烟焓计算方程，得到所述燃机的排烟焓值；获取所述燃机的排烟量，根据所述燃机的排烟焓计算方程和排烟热量计算方程，得到所述燃机的排烟热量值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一热量计算方程为：BQar＝B·Qar；式中，BQar表示所述天然气带入的热量值，B表示所述天然气量，Qar表示天然气的低位热值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二热量计算方程组为：Hair＝1.005t+0.001d(2501+1.86t)；Qair＝Bair·Hair；式中，d表示空气含湿量，P表示环境气压，t表示环境温度，Ps表示水蒸气在温度t时对应的饱和压力，表示环境相对湿度，Hair表示输入空气的焓值，Qair表示所述输入空气带入的热量值，Bair表示输入所述燃机的空气量。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述排烟焓计算方程为：Hgas＝ΣNi(cυ)iVm/M；式中，Hga...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，李孟阳，郝永生，赵刚，梁俊宇，李维，袁兴宇，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53