一种汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统，结合EBSILON与CFD软件进行建模，根据实际工况所得的计算结果，得出热耗随边界参数的变化规律，可对非典型工况进行准确而针对的分析。通过建模仿真大大缩短了改进设计周期，降低设计成本和实验成本。同时当边界条件变化时，依然可以使用此方法进行计算，确定综合评价体系下的最优值。定综合评价体系下的最优值。定综合评价体系下的最优值。

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及火力发电
，具体涉及一种汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统。

技术介绍

[0002]随着外部条件的变化及机组运行的老化，现有耗差系统性能难以满足优化运行的新需求，耗差系统指导优化运行的功能有待增加。随着能源革命的进一步推进，新能源发电的低弃风率及低弃光率，使得火电机组深度调峰、节能降耗的需求更加迫切，因此必须给传统的火力发电厂注入科技的力量，以应对能源革命和高质量发展的现状。因此，亟需一种汽轮机热耗计算模型的优化方法，以提高在线计算汽轮机热耗精度的问题。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术提供的一种汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统，克服了现有技术中在线计算汽轮机热耗精度低的缺陷。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种汽轮机热耗计算模型的优化方法，包括：
[0006]步骤1：基于汽轮机组热力系统的不同部分，进行热力系统划分；
[0007]步骤2：根据汽轮机组热力系统的EBSILON模型，选取表征汽轮机组热力系统各个子系统能效状态的参数，当满足预设条件时，构建各状态参数之间的耦合关系模型，其中，所述耦合关系模型，表征机组的能效状态；
[0008]步骤3：根据各状态参数之间的耦合关系模型，基于CFD模型，对各热力系统的局部通流及换热，进行针对性分析，确定用于热耗分析方法的第一预设边界参数；
[0009]步骤4：结合机组预设工况下的热力试验，根据第二预设边界参数对耦合关系模型进行校验，确定预设参数，对机组运行的实时能效指标进行优化；
[0010]步骤5：基于优化结果建立机组整厂的经济性计算体系，在现有耗差分析的基础上，优化汽轮机热耗计算模型。
[0011]可选地，所述汽轮机组热力系统的不同部分，包括：汽轮机本体、汽轮机辅机系统、回热系统、冷端系统。
[0012]可选地，所述对各热力系统的局部通流及换热，进行针对性分析，包括：对回热系统、冷端系统，的局部通流及换热均进行针对性分析。
[0013]可选地，所述针对性分析，包括：热平衡计算，变工况计算、改造分析计算、循环效率计算、能耗分析。
[0014]可选地，对局部通流的流体网格划分的步骤，包括：将流体域切块分割为大小不同的块，分别对每个块进行针对性网格划分，其中，所述网格形状为四面体。
[0015]可选地，所述步骤2：包括：
[0016]在CFX中建立耦合关系模型；
[0017]获得合理化的耦合关系模型：计算完成后提取几何模型中若干点的参数值，比较计算值与实测值；
[0018]当计算值与实测值的差值满足预设阈值时，则耦合关系模型合理；
[0019]当计算值与实测值的差值不满足预设阈值时，则耦合关系模型不合理，需要重复步骤1与步骤2，直至得到合理的耦合关系模型。
[0020]可选地，所述第一预设边界参数，包括：主汽压力、主汽温度、高排压力、高排温度、再热压力、再热温度、中排压力、中排温度、低压缸排汽压力、各抽汽段压力和温度、各加热器进出水温度、进除氧器凝结水流量、给水温度、各减温水压力及温度、各减温水流量。
[0021]第二方面，本专利技术实施例提供一种汽轮机热耗计算模型的优化系统，包括：
[0022]热力系统划分模块，用于基于汽轮机组热力系统的不同部分，进行热力系统划分；
[0023]耦合关系模型建立模块，用于根据汽轮机组热力系统的EBSILON模型，选取表征汽轮机组热力系统各个子系统能效状态的参数，当满足预设条件时，构建各状态参数之间的耦合关系模型，其中，所述耦合关系模型，表征机组的能效状态；
[0024]第一预设边界参数确定模块，用于根据各状态参数之间的耦合关系模型，基于CFD模型，对各热力系统的局部通流及换热，进行针对性分析，确定用于热耗分析方法的第一预设边界参数；
[0025]优化模块，用于结合机组预设工况下的热力试验，根据第二预设边界参数对耦合关系模型进行校验，确定预设参数，对机组运行的实时能效指标进行优化；
[0026]汽轮机热耗计算模型的优化模块，用于基于优化结果建立机组整厂的经济性计算体系，在现有耗差分析的基础上，优化汽轮机热耗计算模型。
[0027]第三方面，本专利技术实施例提供一种终端，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行本专利技术实施例第一方面所述的汽轮机热耗计算模型的优化方法。
[0028]第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本专利技术实施例第一方面所述的汽轮机热耗计算模型的优化方法。
[0029]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0030]1、本专利技术提供的汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统，将热力系统中的设备处理为模块，由模块构成任一热力系统，从而得到一种适用范围广、应用简单灵活，能在计算机上实现的热力系统稳态分析计算方法。通过本专利技术提供的汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统，提高了在线计算汽轮机热耗的精度。
[0031]2、本专利技术提供的汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统，结合EBSILON与CFD软件进行建模，根据实际工况所得的计算结果，得出热耗随边界参数的变化规律，可对非典型工况进行准确而针对的分析。通过建模仿真大大缩短了改进设计周期，降低设计成本和实验成本。同时当边界条件变化时，依然可以使用此方法进行计算，确定综合评价体系下的最优值。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0033]图1为本专利技术实施例提供的一种汽轮机热耗计算模型的优化方法的一个具体示例的流程图；
[0034]图2为本专利技术实施例提供的一种汽轮机热耗计算模型的优化系统的模块组成图；
[0035]图3为本专利技术实施例提供的一种终端一个具体示例的组成图。
具体实施方式
[0036]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机热耗计算模型的优化方法，其特征在于，包括：步骤1：基于汽轮机组热力系统的不同部分，进行热力系统划分；步骤2：根据汽轮机组热力系统的EBSILON模型，选取表征汽轮机组热力系统各个子系统能效状态的参数，当满足预设条件时，构建各状态参数之间的耦合关系模型，其中，所述耦合关系模型，表征机组的能效状态；步骤3：根据各状态参数之间的耦合关系模型，基于CFD模型，对各热力系统的局部通流及换热，进行针对性分析，确定用于热耗分析方法的第一预设边界参数；步骤4：结合机组预设工况下的热力试验，根据第二预设边界参数对耦合关系模型进行校验，确定预设参数，对机组运行的实时能效指标进行优化；步骤5：基于优化结果建立机组整厂的经济性计算体系，在现有耗差分析的基础上，优化汽轮机热耗计算模型。2.根据权利要求1所述的汽轮机热耗计算模型的优化方法，其特征在于，所述汽轮机组热力系统的不同部分，包括：汽轮机本体、汽轮机辅机系统、回热系统、冷端系统。3.根据权利要求2所述的汽轮机热耗计算模型的优化方法，其特征在于，所述对各热力系统的局部通流及换热，进行针对性分析，包括：对回热系统、冷端系统，的局部通流及换热均进行针对性分析。4.根据权利要求3所述的汽轮机热耗计算模型的优化方法，其特征在于，所述针对性分析，包括：热平衡计算，变工况计算、改造分析计算、循环效率计算、能耗分析。5.根据权利要求1所述的汽轮机热耗计算模型的优化方法，其特征在于，对局部通流的流体网格划分的步骤，包括：将流体域切块分割为大小不同的块，分别对每个块进行针对性网格划分，其中，所述网格形状为四面体。6.根据权利要求1所述的汽轮机热耗计算模型的优化方法，其特征在于，所述步骤2：包括：在CFX中建立耦合关系模型；获得合理化的耦合关系模型：计算完成后提取几何模型中若干点的参数值，比较计算值与实测值；当计算值与实测值的差值满足预设阈值时，则耦合关系模型合理；当计算值与实测值的差值不满足预设阈值时...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦开明，高世杰，夏尊宇，郭洪义，杨海涛，杨磊，杨晋，李燕平，杨国强，崔井操，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院，
类型：发明
国别省市：