[发明专利]供热机组采用低压缸切缸灵活性改造后供热及调峰能力改善评估方法

权利要求书

1.一种供热机组采用低压缸切缸灵活性改造后供热及调峰能力改善评估方法，其特征在于，其包括低压缸切缸技术灵活性改造后的调峰性能评估以及供热机组改造后的供热及调峰能力改善状况评估；

所述低压缸切缸技术灵活性改造后的调峰性能评估包括如下步骤：

1）灵活性改造前机组供热运行工况机组低压缸最小流量限制线曲线的数值拟合；

低压缸最小冷却流量F_LPmin1条件下机组最小运行功率随汽轮机主蒸汽流量的变化特性拟合为：

P_minx1=A+B×F_ms（1）

式（1）中，P_minx1为低压缸切缸技术灵活性改造前低压缸最小流量F_LPmin1条件下机组最小运行功率，单位MW；F_ms为汽轮机主蒸汽流量，单位t/h；

2）低压缸切缸灵活性改造后机组供热运行工况机组供热特性曲线的确定：

a.供热机组低压缸切缸灵活性改造后与改造前两种运行状态低压缸做功出力变化的确定；

供热机组低压缸切缸灵活性改造后与改造前两种运行状态，在机组相同的主蒸汽进汽量条件下，主要差别在于低压缸进汽流量变化，低压缸切缸灵活性改造前低压缸最小冷却流量为F_LPmin1，低压缸切缸灵活性改造后低压缸最小冷却流量为F_LPmin2，由此导致的低压缸做功出力变化为：

△P_LP=( F_LPmin1-F_LPmin2)×(h_LPin-h_LPout)/3600

式中，h_LPin、h_LPout分别为机组最大采暖抽汽供热工况，即对应机组最大主蒸汽进汽量及最大采暖抽汽量运行条件的低压缸进汽焓值及低压缸排汽焓值，单位kJ/kg；△P_LP低压缸做功出力变化，单位MW；F_LPmin1、F_LPmin2分别为低压缸切缸灵活性改造前及改造后低压缸最小冷却流量，单位t/h；

b.改造后机组供热运行工况机组供热特性曲线的确定；

低压缸切缸后机组运行为背压机组状态，设定其供热特性为线性关系，低压缸切缸灵活性改造后机组供热运行工况机组供热特性曲线可表示为：

P_minx2=A+B×F_ms-△P_LP            （2）

式中，P_minx2为低压缸切缸灵活性改造后低压缸最小流量F_LPmin2条件下机组最小运行功率，单位MW；F_ms为汽轮机主蒸汽流量，单位t/h；

所述供热机组改造后的供热及调峰能力改善状况评估包括如下步骤：

A、低压缸切缸灵活性改造前机组供汽运行工况特性曲线的数值拟合；

1）在供热机组热电特性曲线中，将对应汽轮机采暖抽汽流量F_cn(i)的等采暖抽汽流量曲线，进行线性拟合，将机组功率随主蒸汽流量的变化特性拟合为：

P_cn(i)=C_i+D_i×F_ms         （3）

式（3）中，i为由机组等采暖抽汽流量的编号，范围由0至n，随i的增大抽汽流量逐渐增大，i=0时对应供热抽汽流量为零即纯凝运行工况，i=n时对应最大供热抽汽流量的运行工况；C_i、D_i分别为特性系数；F_ms为机组主蒸汽流量，单位t/h；P_cn(i)为对应汽轮机采暖抽汽流量F_cn(i)的机组功率，单位MW；

2）在任意采暖抽汽流量F_cn时机组功率随主蒸汽流量的变化特性可表示为：

当F_cn(i)F_cn F_cn(i+1)时，

P_cn=P _cn(i)+[P _cn(i+1)-P _cn(i)]/[F _cn(i+1)-F _cn(i)]×[F _cn- F _cn(i)]    （4）

式中P _cn(i)、P _cn(i+1)均根据公式（3）计算得到；

B、供热机组在低压缸切缸灵活性改造后的出力范围及相应的采暖供汽能力范围；

I）根据公式（2），机组主蒸汽流量取最大值F_msmax时，供热机组在低压缸切缸灵活性改造后的最大出力P_maxh为：

P_maxh=A+B×F_msmax-△P_LP          （5）

此时，低压缸切缸灵活性改造后的最大采暖供汽能力F_cnmaxh为：

F_cnmaxh=F_cnmax+( F_LPmin1-F_LPmin2)          （6）

II）低压缸切缸灵活性改造后的最小出力的计算：

根据公式（2），机组主蒸汽流量取最小值F_msmin时，供热机组在低压缸切缸灵活性改造后的最小出力P_minh为：

P_minh=A+B×F_msmin-△P_LP          （7）

III）最小采暖供汽能力计算；

所述步骤III中低压缸切缸灵活性改造后的最小采暖供汽能力F_cnminh按以下步骤确定：

i）假设采暖抽汽流量初始值F⁰_cn为50%最大采暖抽汽流量，即F⁰_cn=50%×F_cnmax，SP=100，n=1；

ii）根据公式（4）计算机组采暖抽汽流量F⁰_cn、主蒸汽流量最小值F_msmin时机组功率值为y，根据公式（7）计算机组在低压缸切缸灵活性改造后的最小出力z=P_minh，比较y与 z；

iii）如果abs(y-z)0.01，相交工况点找到，确定的最小采暖供汽能力F_cnminh= F⁰_cn，结束；

如果abs(y- z)≥0.01且y z时，S_（1）=1，S_（0）=1，采暖抽汽流量F¹_cn= F⁰_cn+SP，n=n+1；

如果abs(y- z)≥0.01且y z时，S_（1）=-1，S_（0）=-1，采暖抽汽流量F¹_cn= F⁰_cn-SP，n=n+1；

iv）根据新的采暖抽汽流量按公式（4）计算机组采暖抽汽流量F^n-1_cn、主蒸汽流量最小值F_msmin时机组功率值为y，比较y与 z；

v）如果abs(y-z)0.01，相交工况点找到，确定的最小采暖供汽能力F_cnminh= F^n-1_cn，最小采暖供汽能力搜寻步骤结束；

如果abs(y- z)≥0.01且y z时，S_（n）=1，

如果S_（n）×S_（n-1） 0，采暖抽汽流量Fⁿ_cn= F^n-1_cn+SP，n=n+1，转至步骤iv）；

如果S_（n）×S_（n-1） 0，SP=SP/2，采暖抽汽流量Fⁿ_cn= F^n-1_cn+SP，n=n+1，转至步骤iv）；

如果abs(y- z)≥0.01且y z时，S_（n） =-1，

如果S_（n）×S_（n-1） 0，采暖抽汽流量Fⁿ_cn= F^n-1_cn-SP，n=n+1，转至步骤iv）；

如果S_（n）×S_（n-1） 0，SP=SP/2，采暖抽汽流量Fⁿ_cn= F^n-1_cn-SP，n=n+1，转至步骤iv）；

C、供热机组在低压缸切缸灵活性改造后的供热及调峰能力改善状况评价。