基于综合热效分析的汽轮机组运行优化研究 study on operation optimization of steam turbine unit based on comprehensive analysis of the thermal efficiency.pdfVIP

基于综合热效分析的汽轮机组 运行优化研究 姜 巍1，曹孟杰2，张红1，魏路平1 1．浙江大学，浙江杭州310027 Z．镇海发电厂，浙江镇海315208 [摘 要]对汽轮发电机组热力系统进行综合分析，将其凝练成由“热源”、“系统主线”和。系统副线’ 3部分所组成的总体框架，刺用热力学能量平衡方程，引入。微增率”和“空载率”的概念，井 利用回归关系模型进行求解，用求解值建立了以发电煤耗极小化为目标，以热力系统流量 平衡、能量平衡厦机组生产能力限制等为约束条件的运行优化模型。在600Mw和 200 Mw调峰机组上进行了实际分析。结果表明应用该模型能有效降低发电煤耗。 [关键词]汽轮发电机f热效率；运行优化}综合热效分析；微增率；空载率 [中图分类号]TK248，1 [文献标识码]A [文章编号]】002—3364(2007)11—0016—04 考虑各子系统之间的热平衡和质平衡等各类约束，然后 1运行优化方法 根据发电机组的经济性指标，建立自变量和目标函数之 同的关系，利用遗传算法、动态规划等数学方法建立优化 目前汽轮发电机组运行优化，大致可归为以下3 模型进行求解。该类方法着眼点比较全面，在离线计算 大类方法： 分析时能给出比较合理的优化方案，其主要缺点在于最 (1)基于传统热动力学分析方法o’2]。该类方法是优解的寻找很大程度上依赖于好的初始解，而找到满意 对机组各子系统进行热动力学分析，找出效率不足之 或较满意的解依赖于反复试验，工作量极大，难圳适应发 处进行改进和优化．如热平衡法、等效热降法。该类方 电功率迅速变动的机组运行优化需求。 法对热力过程有较好的理解，在早期对提高电厂运行 (3)基于电厂现场试验的方法，包括热偏差分析 效率起过良好的作用，但由于对热力系统做了部分简 法、ASME分析法等口“]。这类方法通过对机组进行 化，无法全面考虑各个子系统之间的复杂联系和运行 热力试验和监测，获得原始数据进行参数计算，按规程 机组的变工况特性，对于现代大功率机组的复杂热力 进行相应的修正计算，以此为依据来分析运行机组的 系统，这类方法的应用受到一定的限制。 经济性能。这类方法的特点是对运行系统的要求比较 (2)基于矩阵方程、遗传算法、动态规划等现代数学 高，具有良好的测试手段和精度，能比较客观的反映机 模型的方法04]。该类方法以常规热平衡法为基础，综合 组的实际情况t但实施试验时，实际上无法做到其它参 作者简介：辅(1976一)，男，新江大学管理学院博士研兜生．从事发电机组最优化运行正电力市场等方面的研究 E-mmii：be5tof@163．c。口l 万方数据 变量保持不变，修正计算后的热力特性指标值不仅包 括有测量误差，还包括了在各种修正中引起的额外误 差。ASME分析法由于操作难度和测试成本高，无法 经常实施，而热偏差分析法由于监测参数较少，叉难以 全面反映机组的运行性能。 对于适应供热需求的热电厂运行优化，国内有些 学者已进行了比较深入的研究04]。本文在第二、三类 方法的基础上，参考了热电厂运行优化研究中的综合 分析和建模思路，将汽轮发电机热力系统凝练成由“热 源”、“系统主线”和“系统副线”所组成的总体框架，借 助热力性能试验的实测数据和回归分析方法进行热力 (u，．口 系统热效率分析，并建立以发电煤耗极小化为目标的 田1汽轮发电机组热力系统总体结构 发电厂汽轮发电机组的运行优化模型。与以往方法相