一种光煤互补发电系统水燃比在线计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光煤互补发电系统水燃比在线计算方法，以应对太阳能的强烈时变特性，使得光煤互补发电系统维持高效、稳定和灵活运行；该方法将光照扰动的影响分解至工质做功能力的变化和锅炉吸热量的变化上，具体的流程是采集光煤互补发电系统的运行数据，根据工质的热物性在线计算单位工质在当前工况下的做功能力和单位工质在当前工况下的锅炉吸热量，从而计算获得目标功率下下的总给水质量流量、给煤量和水燃比的设定值和实际值。本发明专利技术方法操作简单，易于实现，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种光煤互补发电系统水燃比在线计算方法


[0001]本专利技术涉及多能互补发电系统运行控制领域，具体涉及一种光煤互补发电系统水燃比在线计算方法。

技术介绍

[0002]21世纪以来，世界能源结构正在向着高效、清洁、低碳、多元的方向快速转型，可再生能源利用规模迅速增长，太阳能作为可再生能源技术的重要发展方向之一已受到越来越多的重视。然而，太阳能的时变特性会加剧电网的波动，造成我国可再生能源发电消纳困难，弃风、弃光问题严重。将太阳能与化石能源在热力系统中直接互补，是解决能源结构多元化转型所面临挑战的有效方案之一。提高光煤互补发电系统快速应对光照输入波动的能力，保持输出功率稳定是光煤互补发电系统高效、稳定和灵活运行的关键。
[0003]现有光煤互补发电系统多存在控制困难的问题，多数控制策略中水燃比的计算只基于稳态观念，未考虑系统瞬态工况的能量转换特性，难以在光照波动等瞬态过程中准确计算出可维持系统高效稳定灵活运行的数值，且计算模型繁琐复杂。目前尚未有合理的解决方案满足光煤互补发电系统水燃比在瞬态过程中的在线计算，实现光煤互补发电系统高效稳定运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光煤互补发电系统水燃比在线计算方法，其特征在于：采集光煤互补发电系统的运行数据，分别获得基准工况和当前工况下的锅炉、汽轮机、各级回热加热器以及太阳能集热系统中工质的进口和出口的温度、压力和流量，进而根据工质的热物性计算得到锅炉、汽轮机、各级回热加热器以及太阳能集热系统中工质的进口和出口的焓，将光照扰动的影响分解至工质做功能力的变化和锅炉吸热量的变化上，在线计算单位工质在当前工况下的做功能力和单位工质在当前工况下的锅炉吸热量，从而计算获得目标功率下的总给水质量流量、给煤量和水燃比的设定值和实际值，实现水燃比的在线计算；所述基准工况是在设计光照条件下，维持光煤互补发电系统的负荷等于负荷目标值，且运行参数稳定情况下进行测试获得的基准状态；所述当前工况是在当前光照条件和负荷下光煤互补发电系统运行的状态；光煤互补发电系统水燃比在线计算方法的具体步骤如下：步骤1：计算单位工质在当前工况下的做功能力，具体子步骤为：1)计算单位工质在基准工况下的做功能力H0式中，H0为单位工质在基准工况下的做功能力，kJ/kg；h0为基准工况下汽轮机高压缸进汽口的主蒸汽焓，kJ/kg；h
n
为基准工况下汽轮机低压缸的排汽焓，kJ/kg；σ
zr
为基准工况下单位再热蒸汽的吸热量，kJ/kg；τ
k
为第k级回热加热器的单位给水焓升，kJ/kg；η
k
为第k级回热加热器的抽汽效率，k由高压至低压依次记为1至z；z为回热加热器的个数；ΣΠ为各种损失造成的单位做功能力下降量，kJ/kg；2)计算单位工质在当前工况下做功能力的变化ΔH式中，ΔH为单位工质在当前工况下做功能力的变化，kJ/kg；ΔD
i
为当前工况与基准工况相比被第i级高压加热器加热的给水质量流量的变化量，kg/s，i＝1,2,
…
y；y为高压加热器个数；τ
′
i
为第i级高压回热加热器的单位给水焓升，kJ/kg；η
′
i
为第i级高压回热加热器的抽汽效率，高压回热加热器的编号i由压力高至压力低依次记为1至y；m0为基准工况的主蒸汽质量流量，kg/s；ΔD
w
为当前工况与基准工况相比流过太阳能集热系统给水质量流量的变化量，kg/s；h
f
为当前工况下太阳能集热系统给水出口的焓，kJ/kg；x为与太阳能集热系统并联的最高一级高压回热加热器的级数；h
x
为与太阳能集热系统并联的最高一级高压回热加热器的出口水焓，kJ/kg；η
′
x
‑1为比与太阳能集热系统并联的最高一级高压回热加热器的级数高一级的高压回热加热器的抽汽效率；3)计算单位工质在当前工况下的做功能力HH＝H0+ΔH式中，H为单位工质在当前工况下的做功能力，kJ/kg；步骤2：计算目标功率下的总给水质量流量的设定值m
fw
式中，m
fw
为目标功率下的总给水质量流量的设定值，kg/s；W为单位工质在当前工况下
的做功能力，kW；步骤3：计算单位工质在当前工况下的锅炉吸热量，具体子步骤为：1)计算在基准工况下的锅炉吸热量由下式计算：Q0＝m0(h
out,st
‑
h
in,w
)+m
rh
(h
out,rh
‑
h
in,rh
)式中，Q0为基准工况下的锅炉吸热量，kW；h
out,st
为锅炉主蒸汽出口的蒸汽焓，kJ/kg；h
in,w
为锅炉给水入口的水焓，kJ/kg；m
rh
为基准工况下的再热蒸汽质量流量，kJ/kg；h
out,rh
为锅炉再热蒸汽出口的蒸汽焓，kJ/kg；h
in,rh
为锅炉再热蒸汽入口的蒸汽焓，kJ/kg；2)计算当前工况下再热蒸汽质量流量的变化Δm
zr
式中，Δm
zr
...

【专利技术属性】
技术研发人员：严卉，刘明，种道彤，王珠，严俊杰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：