一种供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种供热机组滑压运行优化方法，包括以下步骤：通过试验分别获取主蒸汽流量与最优主蒸汽压力之间的关系，和不同供热抽汽流量下的机组电负荷与主蒸汽流量之间的关系，经过运算处理得到机组电负荷与最优主蒸汽压力之间的关系，并用于滑压运行。本发明专利技术还进一步提供了使用优化后的滑压运行关系进行滑压运行的控制系统，本发明专利技术提供的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统的优点在于：在不改变现有的DCS滑压控制曲线类型的情况下，实现了对不同供热流量使用不同的滑压曲线进行运行控制，使机组运行经济性得到精细化管理；并且通过引入背压修正，进一步提高了控制精度；该滑压运行优化方法实用性和可操作性强，方便实施推广。

【技术实现步骤摘要】
一种供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统
本专利技术涉及火电厂供热机组运行优化
，尤其涉及一种供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统。
技术介绍
随着电力需求不断增长，对机组调峰能力的要求日益升高，火电机组面临大范围调峰运行。为保证机组运行效率以及满足日益增长的工业用汽的需求，国家出台政策鼓励和发展热电联产，各种类型的供热机组逐年增加。针对大型火电机组，主要供热形式为采用从汽轮机抽汽口处进行供热。现阶段，供热机组普遍采用的滑压运行方式，将机组的负荷作为自变量，在某一特定抽汽量及某一背压的情况下来确定机组的最优主蒸汽压力。然而此种方法局限性较大，仅适用于特定抽汽量和背压的情况下，若偏离这些限定条件则会造成较大的偏差，引起机组不经济性运行。针对机组滑压优化，主要的方法有耗差分析法、试验比较法、引入修正因子法以及采用主蒸汽流量为基准的方法。目前可用于供热机组滑压优化的方法包括试验比较法、引入修正因子法以及采用主蒸汽流量为基准的方法。这些方法或是因为使用具有局限性，或是因为精确度不高，亦或是试验工况繁多，无法得到一种较贴合生产实际且较为精确的方法。目前绝大多数电厂里使用的DCS(DistributedControlSystem，集散控制系统)控制系统采用的滑压运行曲线为机组电负荷为横坐标，汽轮机主蒸汽压力为纵坐标的曲线；有学者提出采用主蒸汽流量与主汽压力之间的关系曲线作为滑压运行曲线，这与大多数DCS系统的滑压运行曲线不一致，修改起来会相对麻烦，而且更重要的是，目前电厂里主蒸汽流量测量多采用的是间接测量的方法，且该方法准确度与计算公式和计算基准工况的选取精确性有很大关系。目前绝大多数电厂主蒸汽流量计量并不准确，无法用来进行热经济性指标计算和优化运行计算。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种适应当前滑压运行方式并且满足供热机组精细化运行要求的滑压运行优化方法和基于优化后的滑压曲线的滑压运行控制系统。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种供热机组滑压运行优化方法，包括以下步骤：步骤A：以机组热耗率最低为优化目标，在不同的主蒸汽流量和主蒸汽压力下进行试验获得机组的主蒸汽流量与最优主蒸汽压力之间的关系；步骤B：针对机组的历史运行数据，选定至少两种机组供热抽汽流量稳定的工况；步骤C：在每种供热抽汽流量工况下，采集机组在不同主蒸汽流量下的机组电负荷，得到机组电负荷与主蒸汽流量之间的关系；步骤D：基于步骤A和步骤C得到机组在选定的多个供热抽汽流量工况下机组电负荷与最优主蒸汽压力之间的关系；步骤E：在机组供热抽汽流量不同时选择对应的机组电负荷与最优主蒸汽压力关系作为滑压曲线运行机组。本专利技术通过主蒸汽流量与主蒸汽压力的关系试验以及主蒸汽流量与机组电负荷的关系试验，得到了最优主蒸汽压力与机组电负荷的关系，从而在不改变现有的DCS滑压控制曲线类型的情况下，实现了对不同供热流量使用不同的滑压曲线进行运行控制，使机组运行经济性得到精细化管理。优选的，步骤A所述的获得机组的主蒸汽流量与最优主蒸汽压力之间的关系的方法为：选取至少四种不同的主蒸汽流量，在每种主蒸汽流量下配置不同的主蒸汽压力，正常运行机组，测试在每种主蒸汽流量和主蒸汽压力下的机组热耗率，采用最小二乘法得到每种主蒸汽流量下的最优主蒸汽压力，将每一工况下的主蒸汽流量与对应的最优主蒸汽压力进行拟合，得到机组最优主蒸汽压力和主蒸汽流量的关系。优选的，机组的主蒸汽流量通过高精度ASME流量喷嘴测量主凝结水流量并进行计算得到。优选的，测量机组热耗率的方法为在每一个主蒸汽流量和主蒸汽压力的组合下，在确保机组各系统运行正常的情况下，对机组热力系统进行内部隔离和外部隔离，每一工况下均至少稳定工作半小时，采集稳定工作期间的工况数据，计算得到每一工况下的机组热耗率。优选的，步骤E所述的机组滑压运行方式为：步骤B中选定了N种不同的机组供热抽汽流量工况，表示为Qn,n∈[1,N]，则抽汽流量为Q′时的最优主蒸汽压力P′与机组电负荷Ng′之间的关系为其中，P＝fn(Ng)为供热抽汽流量为Qn时的最优主蒸汽压力P与机组电负荷Ng的关系式。优选的，还包括基于背压对机组电负荷进行修正的步骤，修正后的机组电负荷Ng″为Ng″＝K*Ng′则背压优化后的滑压运行关系式为其中，K为背压对电负荷的修正系数，上式中，Pb为汽轮机背压，单位为kPa，P额为汽轮机额定背压，Ng额为发电机组额定电负荷，单位为MW。本专利技术还提供了基于所述的供热机组滑压运行优化方法的供热机组滑压运行控制系统，包括用于采集机组电负荷、机组供热抽汽流量、机组背压和机组主蒸汽流量的数据采集模块；与数据采集模块通信连接的供热抽汽流量选择模块，所述供热抽汽流量选择模块根据机组实时供热抽汽流量给出适用的滑压运行公式；与供热修正模块通信连接的滑压控制模块，所述滑压控制模块根据数据采集模块采集的数据集供热抽汽流量选择模块给出的滑压运行公式，计算出当前工况下的最优主蒸汽压力；与滑压控制模块通信连接的主蒸汽压力设定模块，所述主蒸汽压力设定模块还与供热机组的DCS系统通信连接，所述主蒸汽压力设定模块将滑压控制模块给出的最优主蒸汽压力传输给DCS系统，DCS系统调节供热机组的运行方式达到最优主蒸汽压力。优选的，还包括分别与数据采集模块和滑压控制模块通信连接的背压修正模块，所述背压修正模块根据数据采集模块采集的数据对机组电负荷进行修正并传输给滑压控制模块，滑压控制模块以修正后的机组电负荷计算最优主蒸汽压力。本专利技术提供的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统的优点在于：通过主蒸汽流量与主蒸汽压力的关系试验以及主蒸汽流量与机组电负荷的关系试验，得到了最优主蒸汽压力与机组电负荷的关系，从而在不改变现有的DCS滑压控制曲线类型的情况下，实现了对不同供热流量使用不同的滑压曲线进行运行控制，使机组运行经济性得到精细化管理；并且通过引入背压修正，进一步提高了控制精度，降低了因供热流量变化导致的能源消耗，该滑压运行优化方法实用性和可操作性强，方便实施推广。附图说明图1为本专利技术的实施例提供的主蒸汽压力与热耗率的关系曲线；图2为本专利技术的实施例所提供的主蒸汽流量与最优主蒸汽压力的关系曲线；图3为本专利技术的实施例所提供的主蒸汽流量和机组电负荷的关系曲线；图4为本专利技术的实施例所提供的主蒸汽压力与机组电负荷的关系曲线；图5为本专利技术的实施例所提供的滑压运行控制系统的结构图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本实施例提供了一种供热机组滑压运行优化方法，包括以下步骤：步骤A：以机组热耗率最低为优化目标，在不同的主蒸汽流量和主蒸汽压力下进行试验获得机组的主蒸汽流量与最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供热机组滑压运行优化方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤A：以机组热耗率最低为优化目标，在不同的主蒸汽流量和主蒸汽压力下进行试验获得机组的主蒸汽流量与最优主蒸汽压力之间的关系；/n步骤B：针对机组的历史运行数据，选定至少两种机组供热抽汽流量稳定的工况；/n步骤C：在每种供热抽汽流量工况下，采集机组在不同主蒸汽流量下的机组电负荷，得到机组电负荷与主蒸汽流量之间的关系；/n步骤D：基于步骤A和步骤C得到机组在选定的多个供热抽汽流量工况下机组电负荷与最优主蒸汽压力之间的关系；/n步骤E：在机组供热抽汽流量不同时选择对应的机组电负荷与最优主蒸汽压力关系作为滑压曲线运行机组。/n

【技术特征摘要】
1.一种供热机组滑压运行优化方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤A：以机组热耗率最低为优化目标，在不同的主蒸汽流量和主蒸汽压力下进行试验获得机组的主蒸汽流量与最优主蒸汽压力之间的关系；
步骤B：针对机组的历史运行数据，选定至少两种机组供热抽汽流量稳定的工况；
步骤C：在每种供热抽汽流量工况下，采集机组在不同主蒸汽流量下的机组电负荷，得到机组电负荷与主蒸汽流量之间的关系；
步骤D：基于步骤A和步骤C得到机组在选定的多个供热抽汽流量工况下机组电负荷与最优主蒸汽压力之间的关系；
步骤E：在机组供热抽汽流量不同时选择对应的机组电负荷与最优主蒸汽压力关系作为滑压曲线运行机组。


2.根据权利要求1所述的一种供热机组滑压运行优化方法，其特征在于：步骤A所述的获得机组的主蒸汽流量与最优主蒸汽压力之间的关系的方法为：
选取至少四种不同的主蒸汽流量，在每种主蒸汽流量下配置不同的主蒸汽压力，正常运行机组，测试在每种主蒸汽流量和主蒸汽压力下的机组热耗率，采用最小二乘法得到每种主蒸汽流量下的最优主蒸汽压力，将每一工况下的主蒸汽流量与对应的最优主蒸汽压力进行拟合，得到机组最优主蒸汽压力和主蒸汽流量的关系。


3.根据权利要求2所述的一种供热机组滑压运行优化方法，其特征在于：机组的主蒸汽流量通过高精度ASME流量喷嘴测量主凝结水流量并进行计算得到。


4.根据权利要求2所述的一种供热机组滑压运行优化方法，其特征在于：测量机组热耗率的方法为在每一个主蒸汽流量和主蒸汽压力的组合下，在确保机组各系统运行正常的情况下，对机组热力系统进行内部隔离和外部隔离，每一工况下均至少稳定工作半小时，采集稳定工作期间的工况数据，计算得到每一工况下的机组热耗率。


5.根据权利要求1所述的一种供热机组滑压运行优化方法，其特征在于：步骤E所述的机组滑压运行方式为：
步骤B中选定了N种不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵飞，张宁，蒋寻寒，阮圣奇，吴仲，陈开峰，胡中强，蒋怀锋，任磊，吴剑，朱涛，宋勇，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院，大唐锅炉压力容器检验中心有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34