[发明专利]火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法

说明书

本发明提供了一种火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法，包括：步骤一、根据火电厂内汽轮机的数据和运行工况建立等效焓降模型，该模型根据不同循环水温度确定对应的汽轮机的排汽背压，再以抽汽压力和排汽背压为基础，计算出汽轮机效率和发电量；步骤二、根据汽轮机的特性建立火电厂冷端优化模型，对汽轮机效率和发电量进行修正；步骤三、根据吸收式溴化锂热泵的性质建立吸收式热泵模型，计算吸收式热泵耦合火电厂供热后的COP和供热量；步骤四、根据吸收式热泵余热回收供热系统设定不同运行参数(循环水温度和抽汽压力)，再通过步骤一至三的模型进行联合计算，并按照当地上网电价和供热价格计算系统运行的经济性，得到最优的运行参数。

技术领域

本发明涉及火电厂运行优化领域，具体涉及一种火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法。

背景技术

随着新能源的大力发展，我国投入了越来越多的像分布式燃气三联供、光伏、风力发电、核电的新能源发电机组，使得传统火电厂在电力消纳中的比重逐渐降低。在这样的形式下，小型火电机组从主力发电机组转变为调峰机组，甚至还有一部分开始深度调峰，这将直接带来机组效率降低、设备的安全性问题、机组寿命减少等问题。现如今，传统火电厂应当寻找新的发展途径，在一些有着大量稳定热需求的地方，火电厂利用供热改造实现热电联产集中供热，改造后的机组不仅可以稳定的输出热能、电力，还可以解决调峰带来的问题，最终实现高效、高经济性的运行。

热电联产集中供热主要运用于我国北方供热，有着提高能源利用效率、减少环境污染以及高经济效益的特点。在目前的研究中传统火电厂改造供热方式主要有减温减压装置、压力匹配器、汽轮机高背压运行、吸收式溴化锂热泵等，从能量梯级利用的角度来看，吸收式热泵利用汽轮机的排汽余热，以循环水作为中间环节将抽汽的热量和排汽的余热共同利用。与减温减压装置相比，吸收式热泵采用电厂抽汽作为驱动蒸汽，提高电厂循环水的品味对外供热，不仅可以减少汽轮机抽汽量，提高电厂发电效率，还可以提高供热的经济性。

目前，国内外对吸收式热泵供热的优化集中在“量”的研究，通过热负荷的变化引起的抽汽量变化分析系统的可行性、经济性等。但由于我国北方的冬季供暖负荷稳定，使得火电厂抽汽量也是趋于恒定，所以在定“量”的前提下进一步对“质”的研究是极其有必要的。火电厂耦合吸收式热泵供热系统的运行参数对于整个系统经济性有着很大的影响，在抽汽量和循环水量恒定的前提下，循环水温度和抽汽压力对汽轮机和吸收式热泵有着很大的影响。因此，对系统参数进行优化，是提高整个系统运行效率和经济性的关键。

发明内容

本发明是为了解决上述如何对火电厂和吸收式热泵耦合后在不同的运行参数下针对经济性进行优化的问题而进行的，目的在于提供一种火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法。

本发明提供了一种火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤一、根据火电厂内汽轮机的数据和运行工况，建立等效焓降模型，该等效焓降模型根据不同循环水温度确定与其对应的汽轮机的排汽背压，再以抽汽压力和排汽背压为基础，计算出汽轮机效率和发电量；步骤二、根据火电厂内汽轮机的特性，建立火电厂冷端优化模型，从而对汽轮机效率和发电量进行修正；步骤三、根据吸收式溴化锂热泵的性质，建立吸收式热泵模型，计算吸收式热泵耦合火电厂供热后的COP和供热量；步骤四、根据吸收式热泵余热回收供热系统设定不同的运行参数，再通过等效焓降模型、火电厂冷端优化模型以及吸收式热泵模型进行联合计算，最后按照当地上网电价和供热价格计算火电厂耦合吸收式热泵系统运行的经济性，得到最优的运行参数，其中，步骤四中，运行参数包括循环水温度和抽汽压力。

在本发明提供的火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法中，还可以具有这样的特征：其中，火电厂内汽轮机选自300MW火电机组、600MW火电机组以及1000MW火电机组中的任意一种。

在本发明提供的火电厂耦合吸收式热泵的供热优化方法中，还可以具有这样的特征：其中，通过设定不同抽汽压力、循环水温度和排汽背压得到不同的运行工况。