本发明属于燃气发电技术领域，特别是一次调节抽气联合循环供热机组调峰能力计算方法。
背景技术：
2016年6月17号国家发改委下发文件《热电联产管理办法》要求：重视并推进燃气机组调峰，有效增加新能源的消纳并网，因此燃气蒸汽联合循环机组参与调峰已成事实。目前对于常规火力发电供热机组研究比较透彻，但是对于联合循环供热机组，由于增加了燃气轮机部分，整个系统相对复杂，对于这类机组调峰能力研究相对匮乏，调度部门只是掌握其基本发电数据，但是对于其深度调峰能力，调度部门了解还不多，所以迫切需要一种考核联合循环供热机组调峰能力的计算方法。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一次调节抽气联合循环供热机组调峰能力计算方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一次调节抽气联合循环供热机组调峰能力计算方法,包括步骤如下：
(1)对机组额定抽气工况数据进行列表整理统计,作为基准工况；
(2)一次调节抽气式机组调峰能力计算模型的建立
一次调节抽气机组发出的电功率由两部分组成,分别为高压段的内功率pi1和低压段的内功率pi2，用d1、de、d2分别表示机组的进汽流量、抽汽流量和凝汽流量,不考虑回热系统,存在如下关系:
d1＝de+d2
汽轮机的整机实际发电功率：
式中：δpm—机械损失；
ηg—汽轮机的发电效率，通常可取值为0.99；
ηi1—汽轮机高圧段内效率；
ηi2—汽轮机低压段内效率；内效率通常可以取值为0.97；
(δhtmac)1—高压段的理想焓降；
(δhtmac)2—低压段的理想焓降；
将上式变型为：
调峰裕度:机组的调峰能力用调峰裕度ω来衡量，ω＝pmax-pmin；
最小发电功率指的是低压段流量为d2min时汽轮机发电量的大小，式如下：
最大发电功率指的是高圧段流量为d1max时汽轮机发电量的大小，式如下：
式中：h0—调节级后主蒸汽的焓值；
hc—抽汽口处蒸汽的焓值；
hp—汽轮机排气口处的焓值；
hb—各种漏气补气口处的焓值；
(3)计算所需的边界条件，以厂家提供的燃气轮机、汽轮机的有关数据为依据，确定计算所需的边界条件，
(4)具体计算
以额定工况为基准工况，当主蒸汽流量、抽气量确定后进行计算，由弗留格尔公式得主蒸汽压力为：
式中p1,0、d1,0—基准工况主蒸汽压力、流量；
p1、d1—变工况后主蒸汽压力、流量；
由温度、压力查询水蒸气焓值表得到主蒸汽的焓值；同理可以计算出调节级后、补气处、抽气口处的压力和比焓，
由上述计算方法计算出最小发电功率、最大发电功率及调峰裕度；同理计算出不同抽汽量下机组的最小、最大发电功率及调峰裕度，计算结果列表，基于列表数据，以主蒸汽流量为横坐标，发电功率为纵坐标绘制出机组的工况图；
(5)利用所绘制的机组的工况图读取任一抽汽工况下的最小、最大发电功率从而确定该工况下的调峰裕度，为电网调度提供实时准确的调度发电数据。
本发明的优点和积极效果是：
本发明针对一次调节抽气联合循环供热机组，提供了一种科学、合理、简洁和有效的调峰能力计算方法。以电厂额定工况数据为基准工况，当抽气量发生变化时利用变工况理论(弗留格尔公式)计算抽气口的压力以及比焓；再根据厂家提供的燃气轮机、余热锅炉、汽轮机相关数据确定计算的边界条件；最后，利用计算方法确定机组各个抽气量下的最大最小发电功率，从而得到机组的实际调峰能力。该方法以计算所得调峰裕度的大小来反映机组的调峰能力，为调度部门掌握电厂的实际发电能力提供有力支撑。
附图说明
图1是本发明中发电功率随主蒸汽流量的变化曲线图。
具体实施方式
以下对本发明实施例做进一步详述：需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其它实施方式，同样属于本发明保护的范围。
一次调节抽气联合循环供热机组调峰能力计算方法,包括方法步骤如下：
(1)对机组额定抽气工况数据进行整理统计,作为基准工况；
如，以某电厂燃气-蒸汽联合循环供热机组实际数据为例，该机组汽轮机型式为双压补汽抽汽凝汽式汽轮机，对该机组的额定抽气工况数据采集如下表1：
表1
(2)一次调节抽气式机组调峰能力计算模型的建立
一次调节抽气机组发出的电功率由两部分组成,分别为高压段内功率pi1和低压段的内功率pi2。用d1、de、d2分别表示机组的进汽量、抽汽量和凝汽量,不考虑回热系统,存在如下关系:
d1＝de+d2
汽轮机的整机实际发电功率：
式中：δpm—机械损失；
ηg—汽轮机的发电效率，通常可取值为0.99；
ηi1—汽轮机高圧段内效率；
ηi2—汽轮机低压段内效率；内效率通常可以取值为0.97；
(δhtmac)1—高压段的理想焓降；
(δhtmac)2—低压段的理想焓降；
通常上式可变型为：
调峰裕度:机组的调峰能力可以用调峰裕度ω来衡量，ω＝pmax-pmin；
最小发电功率指的是低压段流量为d2min时汽轮机发电量的大小，式如下：
最大发电功率指的是高圧段流量为d1max时汽轮机发电量的大小，式如下：
式中：h0—调节级后主蒸汽的焓值；
hc—抽汽口处蒸汽的焓值；
hp—汽轮机排气口处的焓值；
hb—各种漏气补气口处的焓值；
(3)计算所需的边界条件，以厂家提供的燃气轮机、汽轮机的有关数据为依据，确定计算所需的边界条件，如实例中，边界条件数据如下表2所示，
表2
(4)具体计算
以额定工况为基准工况，当主蒸汽流量、抽气量确定后进行计算，由弗留格尔公式得主蒸汽压力为：
式中p1,0、d1,0—基准工况主蒸汽压力、流量；
p1、d1—变工况后主蒸汽压力、流量；
具体的，当主蒸汽流量变为100t/h，抽气量为60t/h进行计算。由弗留格尔公式知主蒸汽压力为：
由温度、压力查询水蒸气焓值表得到主蒸汽的焓值；同理可以计算出调节级后、补气处、抽气口处的压力和比焓，
具体的，变工况后主蒸汽温度不变仍为519℃，则由温度、压力查询水蒸气焓值表得到主蒸汽的焓值3500.1kj/kg；同理可以计算出调节级后、补气口、抽气口处的压力和比焓，计算结果列于下表：
由上述计算方法计算出最小发电功率、最大发电功率及调峰裕度；
同理计算出不同抽汽量下机组的最小、最大发电功率及调峰裕度，计算结果列表，基于列表数据，以主蒸汽流量为横坐标，发电功率为纵坐标绘制出机组的工况图；
具体的，由上述计算方法可以计算出最小功率为22.72mw，最大功率为55.11mw，调峰裕度为32.38mw
同理可以计算出抽汽量为0t/h、30t/h、60t/h、90t/h、120t/h、130t/h机组的最小、最大发电功率及调峰裕度，计算结果列于下表：
基于以上计算的数据，以主蒸汽流量为横坐标，发电功率为纵坐标绘制了该机组的工况图，如图1所示。
(5)利用所绘制的机组的工况图读取任一抽汽工况下的最小、最大发电功率从而确定该工况下的调峰裕度，为电网调度提供实时准确的调度发电数据。