火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法技术

本发明专利技术提供了一种火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法，包括：步骤一、根据火电厂内汽轮机的数据和运行工况建立等效焓降模型，该模型根据不同循环水温度确定对应的汽轮机的排汽背压，再以抽汽压力和排汽背压为基础，计算出汽轮机效率和发电量；步骤二、根据汽轮机的特性建立火电厂冷端优化模型，对汽轮机效率和发电量进行修正；步骤三、根据吸收式溴化锂热泵的性质建立吸收式热泵模型，计算吸收式热泵耦合火电厂供热后的COP和供热量；步骤四、根据吸收式热泵余热回收供热系统设定不同运行参数(循环水温度和抽汽压力)，再通过步骤一至三的模型进行联合计算，并按照当地上网电价和供热价格计算系统运行的经济性，得到最优的运行参数。

Heat supply optimization method of coupled absorption heat pump in thermal power plant

【技术实现步骤摘要】
火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法
本专利技术涉及火电厂运行优化领域，具体涉及一种火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法。
技术介绍
随着新能源的大力发展，我国投入了越来越多的像分布式燃气三联供、光伏、风力发电、核电的新能源发电机组，使得传统火电厂在电力消纳中的比重逐渐降低。在这样的形式下，小型火电机组从主力发电机组转变为调峰机组，甚至还有一部分开始深度调峰，这将直接带来机组效率降低、设备的安全性问题、机组寿命减少等问题。现如今，传统火电厂应当寻找新的发展途径，在一些有着大量稳定热需求的地方，火电厂利用供热改造实现热电联产集中供热，改造后的机组不仅可以稳定的输出热能、电力，还可以解决调峰带来的问题，最终实现高效、高经济性的运行。热电联产集中供热主要运用于我国北方供热，有着提高能源利用效率、减少环境污染以及高经济效益的特点。在目前的研究中传统火电厂改造供热方式主要有减温减压装置、压力匹配器、汽轮机高背压运行、吸收式溴化锂热泵等，从能量梯级利用的角度来看，吸收式热泵利用汽轮机的排汽余热，以循环水作为中间环节将抽汽的热量和排汽的余热共同利用。与减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、根据火电厂内汽轮机的数据和运行工况，建立等效焓降模型，该等效焓降模型根据不同循环水温度确定与其对应的汽轮机的排汽背压，再以抽汽压力和所述排汽背压为基础，计算出汽轮机效率和发电量；/n步骤二、根据所述火电厂内汽轮机的特性，建立火电厂冷端优化模型，从而对所述汽轮机效率和所述发电量进行修正；/n步骤三、根据吸收式溴化锂热泵的性质，建立吸收式热泵模型，计算吸收式热泵耦合火电厂供热后的COP和供热量；/n步骤四、根据吸收式热泵余热回收供热系统设定不同的运行参数，再通过所述等效焓降模型、所述火电厂冷端优化模型以及所述吸收式热...

【技术特征摘要】
1.一种火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、根据火电厂内汽轮机的数据和运行工况，建立等效焓降模型，该等效焓降模型根据不同循环水温度确定与其对应的汽轮机的排汽背压，再以抽汽压力和所述排汽背压为基础，计算出汽轮机效率和发电量；
步骤二、根据所述火电厂内汽轮机的特性，建立火电厂冷端优化模型，从而对所述汽轮机效率和所述发电量进行修正；
步骤三、根据吸收式溴化锂热泵的性质，建立吸收式热泵模型，计算吸收式热泵耦合火电厂供热后的COP和供热量；
步骤四、根据吸收式热泵余热回收供热系统设定不同的运行参数，再通过所述等效焓降模型、所述火电厂冷端优化模型以及所述吸收式热泵模型进行联合计算，最后按照当地上网电价和供热价格计算火电厂耦合吸收式热泵系统运行的经济性，得到最优的所述运行参数，
其中，步骤四中，所述运行参数包括循环水温度和抽汽压力。


2.根据权利要求1所述的火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法，其特征在于：
其中，所述火电厂内汽轮机选自300MW火电机组、600MW火电机组以及1000MW火电机组中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法，其特征在于：
其中，通过设定不同抽汽压力、循环水温度和排汽背压得到不同的所述运行工况。


4.根据权利要求1所述的火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法，其特征在于：
其中，步骤一的具体过程包括：
设定所述等效焓降模型：



其中：H为回热抽汽工况下1kg新蒸汽的焓降kJ/kg；h0、hc、hi分别为回热抽汽工况下汽轮机进口蒸汽焓、排汽焓及第i级抽汽焓kJ/kg；n为抽汽总级数；βi为第i级抽汽份额；∑Пf为各项损失，包括给水泵损失、轴封漏气损失，
通过各级加热器加热给水放热量Δpi、蒸汽在加热器的放热量Δqi、疏水在加热器的放热量Δri可计算出各级抽汽的抽汽份额，
在加热器中存在以下关系：
Δpi＝hgi-hgi-1
Δqi＝hi-hsi
Δri＝hsi+1-hsi
其中：hgi、hgi-1分别为第i级和第i-1级的加热器给水进出口焓值kJ/kg；hi为第i级加热器抽汽焓值kJ/kg；hsi为第i级加热器出口疏水焓值kJ/kg，
汽轮机装置效率：



Q0＝h0+αrhqrh-hfw
其中：Q0为蒸汽在锅炉中的吸热量或循环吸热量kJ/kg；qrh为再热蒸汽吸热量；αrh为再热蒸汽份额；hfw为1号加热器出口焓值；pc为发电量kWh。


5.根据权利要求1所述的火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法，其特征在于：
其中，步骤二的具体过程包括：
火电厂凝汽器压力主要受到循环水温度、流量以及低压缸排气量的影响，具体函数关系如下所示：
pk＝f(tw1，Dw，DC)
其中：tw1为凝汽器循环水进口温度，Dw、Dc分别为进入凝汽器的蒸汽量和循环水量。采用理论计算的方法，根据凝汽器内饱和蒸汽温度计算凝汽器压力，具体公式为：



其中：ts为凝汽器内饱和蒸汽温度，具体计算如下：
ts＝t...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇相斌，杨涌文，李琦芬，宋丽斐，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：上海;31