供热机组热经济性在线监测的理论研究及系统实现

供热机组热经济性在线监测的理论研究及系统实现

郭江龙[1]2001年在《供热机组热经济性在线监测的理论研究及系统实现》文中提出本文首次提出了多重循环理论,并定义了循环耦合系数等系列概念,使得凝汽机组等效热降的分析方法可以直接应用于供热机组的分析。在此基础上,构建了基于上述概念的供热机组热经济性指标及在线分析的数学模型,并以德国ABB公司200MW两次调节抽汽式供热机组为对象,开发了热经济性在线监测系统软件。 出于论文工作的需要,本文还提出了排汽焓的熵增计算法、热电成本分摊的假想循环法,并对现有的水蒸汽物性参数数学模型进行了扩充。

郭江龙[2]2004年在《基于能效分布矩阵方程的火电厂热力系统分析方法》文中进行了进一步梳理尽管新能源及其利用技术在不断研究和开发中,我国电力工业在今后相当长的一段时间内仍将以燃煤的火力发电为主。火力发电厂既是产能大户,又是耗能大户,作为其运行经济性考核工具的热力系统分析计算方法研究,具有十分重要的理论和现实意义,它既是热力系统设计、技术改造的理论基础,又是火电厂热力设备经济运行在线分析的实用技术。特别是计算机的普及和计算技术的发展,对火电厂热力系统分析计算方法的研究提出了新的要求,如何提高分析方法的通用性、智能化、精确度和适应计算机计算已经成为该领域研究的一个新特点。论文在对现有火电厂热力系统分析计算方法进行深入研究分析的基础上,从传统的常规热平衡(热力学基本定律在热力系统计算上的显式表达)出发,引入矩阵思想,通过严格数学推导,构建了适于火电厂热力系统分析的矩阵方程-能效分布矩阵方程(EEDM方程)。与现有矩阵分析方法相比,该矩阵方程中不但矩阵拓扑结构、元素数值分别与实际机组热力系统结构、热力参数具有一一对应的映射关系,并且矩阵方程中含有直接表达机组热经济性指标(循环效率)的矩阵元素,可方便地用数学语言表达热力系统的结构特性和热力特性,从而使得基于能效分布矩阵方程的火电厂热力系统分析计算方法更为严谨与科学。与传统分析方法不同,在辅助系统局部定量分析中,提出了“先归并,后分析”的分析思想,并由此提出虚拟热力系统的概念。构建了适合EEDM方程应用的虚拟热力系统,确定了各类辅助汽水成分在EEDM方程中的通用表达规则。在火电厂热力设备局部定量分析中,通过对热力设备局部变化前后的能平衡式的对比分析,建立了各种热力设备局部变化在EEDM方程中的通用表达规则,有效避免了传统分析方法需要事先确定相关加热器流量系数,以及由此带来的模型近似性等问题。在供热机组热力系统分析计算中,完善了多重循环分析思路,构建了适于计算循环排汽系数(或再热系数)的EEDM补充方程。结合EEDM方程及其补充方程及多重循环分析思路,可以定量分析任意局部变化对供热机组供热、发电两个方面的独立影响数值,有效避免了传统分析方法只能单一的分析局部变化对发电影响的不足。结合每一方面的分析,给出了详细的计算实例,计算过程及结果表明:基于EEDM方程的火电厂热力系统分析方法正确实用,具有通用性、智能化、精确度和适应计算机计算的特点,符合当前火电厂热力系统分析计算方法的发展趋势。

董益华[3]2004年在《大型供热机组性能在线监测系统的研究与开发》文中认为论文主要致力于火电站大型供热机组性能在线监测系统模型的研究开发,主要进行了以下几方面的研究:1、性能监测常规算法介绍。结合科研实践,简要的介绍具有实时数据库平台的机组性能在线监测系统中所需的一些适合实时计算的常规模型,包括数据预处理模型、锅炉算法模型、汽机算法模型和辅机单耗算法模型。2、性能计算扩充算法模型研究。低缸效率实时算法模型研究,借助于汽轮机组的能量平衡方程,分析了回热参数组合的变化规律,以抽汽相对作功不足的概念和模型为基础,提出了低缸效率实时简化算法;供热机组分项经济性指标的循环函数法计算模型研究,探讨利用循环函数方法建立热电厂的分项经济指标并评价热电联产的节能效果,在计算供热机组的特性系数及其特性方程的基础上,建立了机组的供热与发电热耗分配的新算法,据此提出了新的分项经济性指标计算模型;供热机组综合经济指标算法模型初探,以循环函数为基础,利用供热汽流的综合特性系数,将供热抽汽的能量折算为凝汽机组进汽量、作功量和排汽量,进而在折算特性的基础上以凝汽机组的性能指标分析供热机组的运行经济性。3、中间再热式机组性能在线监测中的动态误差分析及实时算法模型研究。针对性能在线监测具有连续计算的特点,详细的分析了中间再热式机组在负荷变化过程中的动态特性及其内在机理,提出机组工况变化过程中性能指标(标准煤耗率)合理的计算模型,为正确监测发电机组的经济性提供参考依据。4、太原一电厂300MW供热机组性能在线监测系统的开发。集计算机网络技术、自动化软件技术、热能动力发电技术与先进经营管理技术为一体,构建了先期针对太原一电厂13#、14#机组的多层次动态集成化管理体系。

王骏[4]2004年在《供热机组性能计算模型研究》文中研究指明我国的能源政策是:开发与节约并重,将节能放在优先地位。发展热电联产对节约一次能源起着举足轻重的作用,经济效益和社会效益显着。而随着电力市场的逐步扩大和竞争的日益激烈,电厂不仅要维持机组正常稳定运行,还要保持最佳、最稳定和最经济的机组运行状态。本文围绕着供热机组热力系统的热力计算、供热机组和热电厂经济性指标分析、性能在线监测和能损分析等问题展开以下几方面的研究:热力系统热经济性计算是设计热力系统、分析和指导电厂安全经济运行的基本手段。本文详细讨论了热力系统的循环函数法以及循环函数的通用计算式,把整个热力系统循环分解成多个子循环,所有子循环都有通用的计算表达式,为热力系统的局部定量计算、各循环的特性指标计算以及通用软件的开发提供基础。本文讨论了供热机组的特性方程和特性系数,详细分析了变工况计算的基本理论和供热机组变工况的计算步骤,本文还研究了循环函数式和特性方程在供热机组变工况计算中的应用。利用模块化建模思想,基于“循环函数法”的热力系统分析和计算原理,本文对热力系统的典型加热单元和辅助汽水循环的形式进行更为全面划分,建立了热力系统模块数据库,实现了热力系统组态功能。基于这种思想设计和开发了热经济性分析通用软件,结合工程实际应用,同时适用于供热机组和火电机组的热力系统热经济性分析,具有较强扩展性,适应于不断发展的、越来越复杂的电厂热力系统的需要。从而为指导机组的经济运行,反映机组热力系统实时热经济性能奠定基础。本文建立了供热机组及热电厂的较为完整的热经济性指标,为供热机组节能定量分析提供基础,对传统节能指标体系分析计算提供了有力的支持。结合热力系统性能在线监测系统的开发和应用,提出了较为完备的适合现场实际应用的热力系统热力性能在线计算的数学模型。同时,提出适用于供热机组的以实时工况为基准的偏差分析模型,和在线能损分析系统的结构与实现方案。

林安飞[5]2006年在《135MW循环流化床供热机组能损分析系统的研究》文中研究说明本文以135MW循环流化床供热机组为研究对象,从脱硫反应的基本计算出发,综合考虑脱硫剂的加入对炉内热量平衡和物质平衡的影响,结合循环流化床锅炉的实际运行特点,导出了各项热损失和锅炉热效率的计算模型;通过进一步研究供热机组动力特性方程、热耗分摊模型的构建方法,完善了基于质量单元的热力系统分析方法体系。针对循环流化床供热机组的运行特点,提出能损分析指标,确定优化目标值,综合运用热偏差法和等效热降法对机组进行能损分析。开发了135MW循环流化床供热机组能耗特性及节能分析系统,实现热经济性指标在线计算、动态能损分析、在线热力试验和报表自动生成等功能。

郑海村[6]2004年在《基于C/S结构的供热机组在线性能监测及考核系统》文中认为随着自动化水平的提高,我国电力机组均将装设计算机进行监测、控制和管理,主要实现数据采集与处理,屏幕显示,制表打印及事故追忆,性能计算,自动控制,运行管理。本论文以65MW供热机组为研究对象,结合电厂的实际需求,主要在以下方面进行了研究。 全面分析了机组的热经济指标,深入研究了运行性能参数,进一步构建准确的数学模型,对机组的热电成本分摊进行了研究,采用热经济学方法,对热电成本进行合理的分摊,并与“热量法”进行对比。同时结合电厂的主要辅机及运行小指标对运行人员进行管理考核,在实现方式上利用电厂的MIS系统丌发了基于客户端/服务器端的在线性能监测及考核系统软件。

孙自栋[7]2010年在《垃圾焚烧热电联产厂级监控系统SIS的研究与实现》文中认为采用焚烧发电方式处理城市生活垃圾已成为我国许多城市认同并实施的垃圾处理方式。现代焚烧炉不能仅仅视为一个废物处理设施,应该具有处理垃圾和能源利用的双重功能。同时热电联产机组热效率要比纯凝汽式发电高得多,可以显着提高燃料能源利用率,减少环境污染。厂级监控系统SIS是为全厂生产过程提供综合优化服务的信息管理系统,它实现了全厂机组统一的实时监控、在线计算以及运行优化的功能,使各控制系统成为统一的整体。SIS系统在完成对垃圾焚烧热电联产机组经济指标计算的同时,实现了对机组安全运行和污染监测的管理。课题针对江苏某生活垃圾焚烧热电联产项目,进行SIS系统的研究与开发。本系统实现了热工参数传感器状态监测、厂级机组实时性能计算、机炉在线耗差分析与操作指导等功能。SIS系统在现场服务器连续运行,为机组的节能降耗及生产运行管理提供有力的指导。本文分析了母管制供热机组的运行特点和耗差分析的难点,在供热机组数据有效性验证和运行参数应达值确定的方向上作了新的研究。SIS系统基于C/S模式,采用面向对象(00)建模的方法进行模块化设计,已在江苏某垃圾焚烧热电联产机组成功地投入使用,取得了很好的应用效果。本系统对于供热机组具有很强的适用性,可以为运行人员提供科学、合理的操作指导,具有良好的经济意义和推广价值。

田林[8]2007年在《热电厂母管制机组在线能损分析与热经济性预测模型的研究》文中研究表明能源是人类赖以生存和推动社会进步发展的重要物质基础。我国发电和供热的主要燃料是煤,节能工作已成为我国特别是电力行业面临的重要任务之一。随着我国电力工业的迅猛发展,发电厂的自动化水平不断提高。自20世纪90年代开始,陆续出现一些火电机组的性能监测系统,根据生产过程中的实时数据信息,为安全和经济运行提供决策分析。机组性能指标和热经济性分析系统的实现,使机组优化运行得到指导,可以在更大的范围、更深的层次上提高生产运行和生产管理的效率,为企业经营者提供辅助决策的手段和工具,并最终提高发电企业的综合经济效益,实现节能的效果。本课题是研究热电厂在线能损分析和机组的热经济性指标,尤其是研究如何建立热电厂能损分析和热经济性指标的分析模型,为做出相应的系统软件做准备。这对降低热电厂运行成本、提高其运行经济性,对机组的操作和维护都有重要意义,将对我国热电和能源事业的巨大贡献。在电厂的具体经济性分析模型的领域中,很多人建立了单元运行机组的分析模型,但是母管制热电机组很少有人涉猎。本论文结合热电厂热电联产和提高热电机组运行经济性的实际需求,以母管制供热机组为研究对象,开展热经济性分析及性能监测系统的研究,具体如下:(1)、分析热电厂在线能损分析和经济性研究的现状,了解该领域在国内外的发展状况,寻找适合热电厂实时能损分析研究的具体方法。(2)、分析母管制供热机组进行方式,建立合理的数学模型,确定母管制供热机组中锅炉和汽轮机组负荷的最佳分配。(3)、针对母管制机组的锅炉、汽轮机和母管管道,分析机组各部分的热效率,建立各部分参数和热效率的联系,构建其计算模型。(4)、对热电厂供热和发电两部分进行热量分摊,建立两部分的经济性模型,并进一步引入新的经济性指标,使之能够将两部分经济性综合考虑。

赵玉增[9]2012年在《天津电网供热机组调峰能力在线监测系统的研究与应用》文中研究表明天津电网新增机组基本都是供热机组,随着天津地区装机容量的增加,供热容量比重在不断地增加。在冬季供热期间以热定电的情况下,调峰能力就随之下降。随着子公司的运作,天津公司负责独立调度天津电网220kV电厂以及对外联络线调度,在冬季运行时,合理利用供热机组调峰能力,不仅有利于在装机容量受限的情况下完成地区电力电量平衡,减少外购电力;有效调控联络线,达到考核指标,显着提高电力公司系统运行及经营的经济效率;同时,也能响应国家节能减排的号召,从而创造出更高的社会效益。探讨了供热机组热力曲线模型计算方法,介绍了等效热降法的基本原理,利用等效热降法制定供热机组的工况图,分析供热系统变化和供热方案等方面的技术问题。在确定供热负荷的同时,利用等效热降法,通过改变新蒸汽的参数,来确定机组的可调负荷区间。设计了系统的方案,包括功能结构、结束结构、硬件及网络平台、接口技术、支撑平台和安全保密设计等,从硬件到软件着重说明了系统的组成。根据系统功能结构,对系统实现做了具体介绍,包括数据采集模块、计算服务模块、热负荷监测模块、调度支持模块、基础信息模块及报表模块,全面的说明了系统各模块的功能。展示了系统的具体人机界面,对系统的社会效益、经济效益进行了分析,并对全文进行了总结。通过实际工程应用的长时间检验,供热机组调峰能力在线监测系统连续作业的稳定性、计算的快速性、结果的准确性都得到了充分的验证。因此,本文所述的方案方法具有很好的应用前景。

王源[10]2005年在《供热机组负荷优化分配的研究》文中认为负荷的优化分配是指,在全厂总的调度负荷下,根据各个机组的热力特性确定各机组应承带的负荷,从而使全厂的煤耗量最小的一种优化调度。本文以供热发电机组为研究对象,围绕热电厂热、电负荷优化分配的问题展开,重点研究了优化算法。在机组变工况分析的基础上,给出了供热机组的特性方程。文中采用全厂煤耗量作为经济性评价指标,使问题具有可比性。研究了等微增率法、多维动态规划降维法和遗传算法叁种优化方法,等微增率法对机组耗量特性曲线要求苛刻,使用受到限制;逐次逼近法避免了多维动态规划法的“维数灾”;提出了改进遗传算法克服了简单遗传算法本质上属于无约束优化的不足,并且通过各算法的计算结果分析比较了各算法的特点和可行性。

参考文献:

[1]. 供热机组热经济性在线监测的理论研究及系统实现[D]. 郭江龙. 华北电力大学. 2001

[2]. 基于能效分布矩阵方程的火电厂热力系统分析方法[D]. 郭江龙. 华北电力大学(河北). 2004

[3]. 大型供热机组性能在线监测系统的研究与开发[D]. 董益华. 东南大学. 2004

[4]. 供热机组性能计算模型研究[D]. 王骏. 东南大学. 2004

[5]. 135MW循环流化床供热机组能损分析系统的研究[D]. 林安飞. 华北电力大学(河北). 2006

[6]. 基于C/S结构的供热机组在线性能监测及考核系统[D]. 郑海村. 华北电力大学(北京). 2004

[7]. 垃圾焚烧热电联产厂级监控系统SIS的研究与实现[D]. 孙自栋. 浙江大学. 2010

[8]. 热电厂母管制机组在线能损分析与热经济性预测模型的研究[D]. 田林. 山东大学. 2007

[9]. 天津电网供热机组调峰能力在线监测系统的研究与应用[D]. 赵玉增. 山东大学. 2012

[10]. 供热机组负荷优化分配的研究[D]. 王源. 东南大学. 2005

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