一种燃气-蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法技术

本发明专利技术涉及一种燃气

【技术实现步骤摘要】
一种燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法


[0001]本专利技术涉及火力发电
，尤其涉及一种燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法。

技术介绍

[0002]随着我国对大型火力发电机组节能降耗的要求不断提升，机组节能运行调整因其投入小、操作灵活成为研究的重点方向。
[0003]冷端系统的运行调整具有可操作性强、调整安全风险小的特点，是火力发电厂提升节能运行能力的重要方向。
[0004]目前针对冷端系统的运行优化主要有理论计算和性能试验两种方式。但由于冷端系统的复杂性,以及冷端辅助设备运行多年对实际性能造成的影响,其理论计算结果往往与实际运行情况存在一定偏差。采用性能试验的方法进行运行优化，现场工作量较大，投入较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法，基于运行数据采用智能算法对燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端的最佳背压进行计算，得到机组最佳背压，指导机组的节能运行。
[0006]本专利技术提供了一种燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1，提取机组运行数据，根据蒸汽轮机有功功率与环境温度划分稳定工况，数据选取条件如下：
[0008]1)选取典型负荷数据，每个负荷附近
±
1MW都作为该负荷的数据；
[0009]2)在每一负荷下，每个环境温度附近
±
0.5℃都作为该温度的数据；
[0010]提取机组冷端系统运行参数与大气环境参数，包括有功功率、循环水泵电流与风机电流；
[0011]步骤2，计算同一时刻下的蒸汽轮机组负荷与风机耗功及循环水泵耗功的差值作为机组发电净功率，计算公式如下：
[0012]P＝Q
‑
P1‑
P2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0013]式中：P为蒸汽轮机机组净功率，kW；Q为蒸汽轮机机组发电负荷，kW；
[0014]P2为蒸汽轮机循环水泵功率，kW；P1为风机总功率，kW；
[0015][0016]式中：U
n
为第n台风机的电压，V；I
n
为第n台风机的电流，A；为风机相位角余弦值，根据机组铭牌选取；
[0017]步骤3，选取机组冷端系统影响参数与机组发电净功率数据进行随机森林模型建模；所述影响参数包括蒸汽轮机主蒸汽流量、主蒸汽压力、主蒸汽温度、凝结水泵出口温度、
大气压力、大气湿度、燃气低位发热量、环境温度、背压、有功功率；
[0018]步骤4，调整模型参数，得到机组净发电功率
‑
背压模型，使得模型平均相对误差小于2％且回归决定系数大于98％；
[0019]步骤5，步骤3中除背压外的影响参数使用各稳定工况下平均数据，穷举背压数值，确立各个工况下使得发电净功率最大的最佳背压。
[0020]借由上述方案，通过燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法，避免了采用理论计算方法时因设备运行多年对实际性能产生影响,造成理论计算结果与实际运行情况存在的偏差。也避免了采用性能试验的方法时，现场工作量较大，投入较高的问题，可通过较小的投入获得可观的节能收益。
[0021]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0022]图1是本专利技术燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法的流程图；
[0023]图2是本专利技术随机森林预测模型的构建流程图；
[0024]图3是本专利技术一实施例中最佳背压确立示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0026]参图1所示，本实施例提供了一种燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法，包括如下步骤：
[0027]步骤1，提取机组运行数据，根据蒸汽轮机有功功率与环境温度划分稳定工况，数据选取条件如下：
[0028]1)选取典型负荷数据，每个负荷附近
±
1MW都作为该负荷的数据；
[0029]2)在每一负荷下，每个环境温度附近
±
0.5℃都作为该温度的数据；
[0030]提取机组冷端系统运行参数与大气环境参数，包括有功功率、循环水泵电流与风机电流；
[0031]步骤2，计算同一时刻下的蒸汽轮机组负荷与风机耗功及循环水泵耗功的差值作为机组发电净功率，计算公式如下：
[0032]P＝Q
‑
P1‑
P2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0033]式中：P为蒸汽轮机机组净功率，kW；Q为蒸汽轮机机组发电负荷，kW；
[0034]P2为蒸汽轮机循环水泵功率，kW；P1为风机总功率，kW；
[0035][0036]式中：U
n
为第n台风机的电压，V；I
n
为第n台风机的电流，A；为风机相位角余弦值，根据机组铭牌选取；
[0037]步骤3，选取机组冷端系统影响参数与机组发电净功率数据进行随机森林模型建模；所述影响参数包括蒸汽轮机主蒸汽流量、主蒸汽压力、主蒸汽温度、凝结水泵出口温度、大气压力、大气湿度、燃气低位发热量、环境温度、背压、有功功率；
[0038]步骤4，调整模型参数，得到机组净发电功率
‑
背压模型，使得模型平均相对误差小于2％且回归决定系数大于98％；
[0039]步骤5，步骤3中除背压外的影响参数使用各稳定工况下平均数据，穷举背压数值，确立各个工况下使得发电净功率最大的最佳背压。
[0040]通过该燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法，避免了采用理论计算方法时因设备运行多年对实际性能产生影响,造成理论计算结果与实际运行情况存在的偏差。也避免了采用性能试验的方法时，现场工作量较大，投入较高的问题，可通过较小的投入获得可观的节能收益。
[0041]在一具体示例中，一种燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法，包括如下步骤：
[0042]步骤1，提取机组运行数据，每隔一分钟提取一组数据，共十余万组数据，汇总到同一表格中。划分稳定工况，本例展示有功功率120MW，环境温度25℃案例，其中数据选取有功功率119MW
‑
121MW，环境温度24.5
‑
25.5℃作为该为该负荷的数据。
[0043]步骤2，使用ex本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气
‑
蒸汽联合循环机组冷端最佳背压计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，提取机组运行数据，根据蒸汽轮机有功功率与环境温度划分稳定工况，数据选取条件如下：1)选取典型负荷数据，每个负荷附近
±
1MW都作为该负荷的数据；2)在每一负荷下，每个环境温度附近
±
0.5℃都作为该温度的数据；提取机组冷端系统运行参数与大气环境参数，包括有功功率、循环水泵电流与风机电流；步骤2，计算同一时刻下的蒸汽轮机组负荷与风机耗功及循环水泵耗功的差值作为机组发电净功率，计算公式如下：P＝Q
‑
P1‑
P2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中：P为蒸汽轮机机组净功率，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜未，杨阳，张振华，刘宝民，刘岩，王旭，张浩峰，李洁，赵文波，杨国强，季鹏飞，何福全，金杰，徐冬仓，李海峰，李燕平，杨晋，青可儿，高世杰，张飞飞，周雅君，郭美丽，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：