本发明涉及一种热电联产机组采用电锅炉方式深度调峰的优化控制方法。
背景技术：
为解决三北地区冬季“弃风、弃光”问题，一些热电联产机组进行了深度调峰的改造。机组改造的技术路线主要有旁路供热改造、增装蓄热罐及增装电锅炉，对于采取电锅炉改造的机组，在机组深度调峰阶段，电锅炉供热负荷与机组自身供热负荷如何分配，才能保证机组经济运行，需要对控制策略进行优化。
有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种热电联产机组采用电锅炉方式深度调峰的优化控制方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构简单、设计合理、使用方便的热电联产机组采用电锅炉方式深度调峰的优化控制方法。
为达到上述发明目的，本发明热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法，汽轮发电机组连接电用户系统的电路上并联有将机组电能转化为热能的电锅炉，汽轮发电机组与热用户系统之间设有供热管线，电锅炉的热能输出端连接所述供热管线；当需要调峰的时，发电机的负荷率降低，会出现供热热量不足，则不足部分由电锅炉补充；具体优化控制方法包括：
s1获取机组深度调峰目标电负荷p、机组调峰前电负荷p2，计算机组调峰前热负荷q2；
s2设定机组深度调峰发电机出口功率p’，p’＝p2-n，n＞0；计算此时电锅炉消耗功率p1，电锅炉的消耗功率的计算公式为：p1＝p’-p；
s3计算机组深度调峰对外热负荷q，具体计算公式为：q＝q1+k1p1，
其中，q1为机组深度调峰自身供热能力；
k1为电锅炉电热转化效率；
s4判断机组深度调峰对外热负荷q与机组调峰前热负荷q2的差值是否满足：
0≤q-q2≤0.1
若满足，则输出设定的机组深度调峰发电机出口功率p’和电锅炉消耗功率p1，并根据输出的值调整发电机的出口功率以及电锅炉的消耗功率；
若不满足，则设定机组深度调峰发电机出口功率p’，其中p’＝p2-2n，重复步骤s2至s4；若还不满足，则设定机组深度调峰发电机出口功率p’，其中p’＝p2-3n，重复步骤s2至s4，依次类推直至机组深度调峰对外热负荷q与机组调峰前热负荷q2的差值满足：0≤q-q2≤0.1。
进一步地，机组深度调峰自身供热能力q1采用如下公式计算：q1＝k2k3g，
式中：k2为机组深度调峰时最大采暖抽汽量修正系数；
k3为单位质量的采暖抽汽的放热量；
g为机组出力p’下最大采暖抽汽量；
g＝f(p’)由机组工况图发电机功率与最大采暖抽汽量的拟合关系函数得到。
进一步地，机组调峰前热负荷q2，采用如下公式计算得到：
q2＝q＝cpgrw(tf-tr)
式中：cp为热网循环水定压比热容；
grw为热网循环水流量；
tf为热网供水温度；
tr为热网回水温度。
进一步地，机组深度调峰时最大采暖抽汽量修正系数k2取0.95。
进一步地，n的取值为0.01。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明能够对电锅炉供热负荷与机组自身供热负荷进行合理分配，保证了机组经济运行。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明热电联产机组采用蓄热罐方式深度调峰的优化控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明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发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，本发明一较佳实施例所述的热电联产机组采用电锅炉方式深度调峰的优化控制方法，汽轮发电机组连接电用户系统的电路上并联有将机组电能转化为热能的电锅炉，汽轮发电机组与热用户系统之间设有供热管线，电锅炉的热能输出端连接所述供热管线；当需要调峰的时，发电机的负荷率降低，会出现供热热量不足，则不足部分由电锅炉补充；具体优化控制方法包括：
s1获取机组深度调峰目标电负荷p、机组调峰前电负荷p2，计算机组调峰前热负荷q2；
s2设定机组深度调峰发电机出口功率p’，p’＝p2-n，n＞0；计算此时电锅炉消耗功率p1，电锅炉的消耗功率的计算公式为：p1＝p’-p；
s3计算机组深度调峰对外热负荷q，具体计算公式为：q＝q1+k1p1，
其中，q1为机组深度调峰自身供热能力；
k1为电锅炉电热转化效率；
s4判断机组深度调峰对外热负荷q与机组调峰前热负荷q2的差值是否满足：
0≤q-q2≤0.1
若满足，则输出设定的机组深度调峰发电机出口功率p’和电锅炉消耗功率p1，并根据输出的值调整发电机的出口功率以及电锅炉的消耗功率；
若不满足，则设定机组深度调峰发电机出口功率p’，其中p’＝p2-2n，重复步骤s2至s4；若还不满足，则设定机组深度调峰发电机出口功率p’，其中p’＝p2-3n，重复步骤s2至s4，依次类推直至机组深度调峰对外热负荷q与机组调峰前热负荷q2的差值满足：0≤q-q2≤0.1。
本实施例中，n的取值为0.01。
(1)机组深度调峰目标电负荷p
p＝p’-p1(1)
式中：p’——机组深度调峰发电机出口功率kw
p1——电锅炉消耗电功率kw
(2)机组深度调峰对外热负荷q
q＝q1+k1p1(2)
式中：q1——机组深度调峰自身供热能力kw
k1——电锅炉电热转化效率
(3)机组深度调峰自身供热能力
q1＝k2k3g(3)
式中：k2——机组深度调峰时最大采暖抽汽量修正系数(通常取0.95)
k3——单位质量的采暖抽汽的放热量kj/kg
g——机组出力p’下最大采暖抽汽量kg/s
(4)g＝f(p’)(4)
由机组工况图发电机功率与最大采暖抽汽量的拟合关系函数得到
(5)机组调峰前热负荷q2
q2＝q＝cpgrw(tf-tr)(5)
式中：cp——定压比热容4.1868kj/(kg℃)
grw——热网循环水流量kg/s
tf、tr——热网供回水温度℃
(6)机组调峰前电负荷p2
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。