一种城市电厂供热机组电锅炉系统技术方案

本发明专利技术提供了一种城市电厂供热机组电锅炉系统，包括：供热机组以及设置在供热机组一侧的电锅炉，还包括：需求监测模块，用于监测城市电厂的电网负荷需求，当电网负荷需求大于预设负荷需求时，判断供热机组是否满负荷运行，若是，确定满负荷运行结果与电网负荷需求之间的第一关系函数；关系分析模块，用于当第一关系函数满足第一约束时，控制电锅炉停止运行；当第一关系函数满足第二约束时，控制电锅炉按照预设控制指令运行；运行控制模块，用于当供热机组不满足负荷运行时，控制供热机组进行低负荷运行，同时，控制电锅炉进行高负荷运行。通过对负荷需求的判断，来对不同情况下的电锅炉以及供热机组进行分别控制，来有效满足发电和供热的需求。供热的需求。供热的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种城市电厂供热机组电锅炉系统


[0001]本专利技术涉及电锅炉
，特别涉及一种城市电厂供热机组电锅炉系统。

技术介绍

[0002]城市电厂330MW等级以上机组采用高背压（双背压双转子互换）循环水供热是近几年快速发展的一种高效供热技术。供热期汽轮机采用专门制造的高背压供热低压转子，提高汽轮机的排汽背压，并将凝汽器循环冷却水出、入口直接接入供热系统，由热网循环水充当凝汽器循环冷却水。该循环水供热可采用串联式两级加热系统，热网循环水首先经过凝汽器进行第一次加热，吸收低压缸排汽潜热，然后再经过供热首站蒸汽加热器完成第二次加热，生成高温热水，送至热水管网通过二级换热站与二级热网循环水进行换热，高温热水冷却后再回到机组凝汽器，构成一个完整的循环水路，供热首站蒸汽来源可选择本机或临机供热抽汽。下图为该供热方案系统，如图1所示。
[0003]非供热期采用纯凝低压转子，凝汽器循环水切换到原循环冷却水供水状态，汽轮机排汽参数恢复到正常水平，形成低背压，即汽轮机恢复原纯凝工况运行。
[0004]但是由于城市大容量火力发电厂高背压机组采用以热定电的运行方式，无法满足电网现货市场下发电和供热要求，弊端明显。
[0005]因此，本专利技术提出一种城市电厂供热机组电锅炉系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种城市电厂供热机组电锅炉系统，用以通过对负荷需求的判断，来对不同情况下的电锅炉以及供热机组进行分别控制，来有效满足发电和供热的需求。
[0007]本专利技术提供一种城市电厂供热机组电锅炉系统，包括：供热机组以及设置在所述供热机组一侧的电锅炉，还包括：需求监测模块，用于监测城市电厂的电网负荷需求，当所述电网负荷需求大于预设负荷需求时，判断所述供热机组是否满负荷运行，若是，确定满负荷运行结果与所述电网负荷需求之间的第一关系函数；关系分析模块，用于当所述第一关系函数满足第一约束时，控制所述电锅炉停止运行；当所述第一关系函数满足第二约束时，控制所述电锅炉按照预设控制指令运行；运行控制模块，用于当所述供热机组不满足负荷运行时，判断所述城市电厂是否需要消纳新能源电量；若需要消纳，控制所述供热机组进行低负荷运行，同时，控制所述电锅炉进行高负荷运行。
[0008]优选的，所述需求监测模块，包括：输出负荷确定单元，用于捕捉不同时刻所述城市电厂的向外输出负荷，并构建输出负荷曲线，且通过对所述输出负荷曲线进行第二横向截取，得到在截取范围内的第三曲
线、在上截取边线外的第四曲线以及在下截取边线外的第五曲线；平均负荷确定单元，用于获取所述第三曲线的第一平均负荷、第四曲线的第二平均负荷以及第五曲线的第三平均负荷；获取所述第二平均负荷与第一平均负荷的第一差值c1以及第一平均负荷与第三平均负荷的第二差值c2；需求确定单元，用于当s01<c1
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c2<s02以及s03<t(y4)
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t(y5)<s04时，将所述第一平均负荷作为所述城市电厂的电网负荷需求，其中，s01、s02表示针对负荷的设置常数；s03、s04表示针对时间的设置常数；t(y4)表示第四曲线y4的总时间；t(y5)表示第五曲线y5的总时间；发电负荷确定单元，用于当不满足s01<c1
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c2<s02以及s03<t(y4)
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t(y5)<s04时，统计所述城市电厂中不同发电设备的发电曲线，且根据每个发电设备的设备类型以及设备标准损耗，按照y1=a1*y0，对相应的发电曲y0进行调整，得到第一曲线y1，a1表示基于对应发电设备的设备类型以及设备标准损耗得到的调整系数；曲线截取单元，用于根据发电量截取函数，对所述第一曲线进行第一横向截取，得到第二曲线，且还获取超出最上横线的超出曲线；发电负荷确定单元，用于根据每个发电设备的第二曲线，确定所述城市电厂的第一发电负荷，根据同个发电设备的超出曲线与第二曲线的曲线关系a2，根据x2=a2*x1对所述第一发电负荷x1进行修正，得到第二发电负荷x2，并将所述第二发电负荷x2作为所述城市电厂的电网负荷需求。
[0009]优选的，所述需求监测模块，还包括：机组监测单元，用于实时监测所述供热机组的当下负荷运行值f1；当时，判定所述供热机组满负荷运行，其中，表示满负荷运行值；否则，判定所述供热机组未满负荷运行。
[0010]优选的，所述需求监测模块，还包括：关系函数建立单元，用于根据确定所述满负荷运行的满负荷等级b1，同时，根据确定负荷需求的需求等级b2，其中，表示负荷变量；表示电网负荷需求；表示预设负荷需求；表示需求变量；[]表示取整符号；根据所述满负荷等级以及需求等级，建立第一关系函数Y1（b1,b2）。
[0011]优选的，所述关系分析模块，包括：第一判断单元，用于判断第一关系函数中的b1是否在第一约束对应的第一范围（s001,s002）以及第一关系函数中的b2是否在第一约束对应的第二范围（s003,s004），其中，s002>s001,s004>s003，且s001,s002，s003,s004为边界常数；若都在，则视为满足第一约束；第二判断单元，用于判断第一关系函数中的b1是否在第二约束对应的第一范围（s005,s006）以及第一关系函数中的b2是否在第二约束对应的第二范围（s007,s008），其中，s006>s005,s008>s007，且s006,s007，s008,s009为边界常数；若都在，则视为满足第二约束。
[0012]优选的，值确定单元，用于当时，判定所述供热机组不满足负荷运行,且当所述城市电厂需要消纳新能源电量时，确定需要消纳的第一电量d1以及的差值绝对值d2；等级映射单元，用于根据第一电量d1、差值绝对值d2以及所述供热机组的当下负荷运行值f1，从映射数据库中获取得到映射负荷等级，并获取所述映射负荷等级的第一边界范围；因子获取单元，用于获取所述供热机组在工作过程的工作损耗因子；其中，G1表示供热机组的工作损耗因子集合；表示供热机组在第i个工作负荷范围内的最大工作负荷；表示供热机组在第i个工作负荷范围内的第j1时刻下的实际工作负荷；表示供热机组在第i个工作负荷范围内的实际平均工作负荷；表示供热机组在第i个工作负荷范围内的参考平均工作负荷；表示供热机组在第i个工作负荷范围下的工作损耗因子；m1表示对应第i个工作负荷范围内的总时刻点；m2表示供热机组存在的工作负荷范围的个数；因子匹配单元，用于将所述第一边界范围与工作损耗因子集合所对应的工作负荷范围进行匹配，并获取得到与第一边界范围匹配的待使用损耗因子；因子确定单元，用于根据所述第一边界范围中每个范围点的预设损耗因子，且与对应待使用损耗因子结合，获取每个范围点的最终损耗因子；低负荷控制单元，用于从所有最终损耗因子中提取最小损耗因子，并锁定所述最小损耗因子对应的最终点，基于所述最终点对应的负荷值生成控制指令传输到供热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市电厂供热机组电锅炉系统，包括：供热机组以及设置在所述供热机组一侧的电锅炉，其特征在于：需求监测模块，用于监测城市电厂的电网负荷需求，当所述电网负荷需求大于预设负荷需求时，判断所述供热机组是否满负荷运行，若是，确定满负荷运行结果与所述电网负荷需求之间的第一关系函数；关系分析模块，用于当所述第一关系函数满足第一约束时，控制所述电锅炉停止运行；当所述第一关系函数满足第二约束时，控制所述电锅炉按照预设控制指令运行；运行控制模块，用于当所述供热机组不满足负荷运行时，判断所述城市电厂是否需要消纳新能源电量；若需要消纳，控制所述供热机组进行低负荷运行，同时，控制所述电锅炉进行高负荷运行。2.如权利要求1所述的城市电厂供热机组电锅炉系统，其特征在于，所述需求监测模块，包括：输出负荷确定单元，用于捕捉不同时刻所述城市电厂的向外输出负荷，并构建输出负荷曲线，且通过对所述输出负荷曲线进行第二横向截取，得到在截取范围内的第三曲线、在上截取边线外的第四曲线以及在下截取边线外的第五曲线；平均负荷确定单元，用于获取所述第三曲线的第一平均负荷、第四曲线的第二平均负荷以及第五曲线的第三平均负荷；获取所述第二平均负荷与第一平均负荷的第一差值c1以及第一平均负荷与第三平均负荷的第二差值c2；需求确定单元，用于当s01<c1
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c2<s02以及s03<t(y4)
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t(y5)<s04时，将所述第一平均负荷作为所述城市电厂的电网负荷需求，其中，s01、s02表示针对负荷的设置常数；s03、s04表示针对时间的设置常数；t(y4)表示第四曲线y4的总时间；t(y5)表示第五曲线y5的总时间；发电负荷确定单元，用于当不满足s01<c1
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c2<s02以及s03<t(y4)
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t(y5)<s04时，统计所述城市电厂中不同发电设备的发电曲线，且根据每个发电设备的设备类型以及设备标准损耗，按照y1=a1*y0，对相应的发电曲y0进行调整，得到第一曲线y1，a1表示基于对应发电设备的设备类型以及设备标准损耗得到的调整系数；曲线截取单元，用于根据发电量截取函数，对所述第一曲线进行第一横向截取，得到第二曲线，且还获取超出最上横线的超出曲线；发电负荷确定单元，用于根据每个发电设备的第二曲线，确定所述城市电厂的第一发电负荷，根据同个发电设备的超出曲线与第二曲线的曲线关系a2，根据x2=a2*x1对所述第一发电负荷x1进行修正，得到第二发电负荷x2，并将所述第二发电负荷x2作为所述城市电厂的电网负荷需求。3.如权利要求1所述的城市电厂供热机组电锅炉系统，其特征在于，所述需求监测模块，还包括：机组监测单元，用于实时监测所述供热机组的当下负荷运行值f1；当时，判定所述供热机组满负荷运行，其中，表示满负荷运行值；否则，判定所述供热机组未满负荷运行。
4.如权利要求3所述的城市电厂供热机组电锅炉系统，其特征在于，所述需求监测模块，还包括：关系函数建立单元，用于根据确定所述满负荷运行的满负荷等级b1，同时，根据确定负荷需求的需求等级b2，其中，表示负荷变量；表示电网负荷需求；表示预设负荷需求；表示需求变量；[]表示取整符号；根据所述满负荷等级以及需求等级，建立第一关系函数Y1（b1,b2）。5.如权利要求4所述的城市电厂供热机组电锅炉系统，其特征在于，所述关系分析模块，包括：第一判断单元，用于判断第一关系函数中的b1是否在第一约束对应的第一范围（s001,...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾俊，鲁先超，李杰，王玉玲，田忠玉，文子强，齐东升，张斌，孙鹏，韩珂，
申请(专利权)人：华能济南黄台发电有限公司，
类型：发明
国别省市：