[发明专利]一种汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统，结合EBSILON与CFD软件进行建模，根据实际工况所得的计算结果，得出热耗随边界参数的变化规律，可对非典型工况进行准确而针对的分析。通过建模仿真大大缩短了改进设计周期，降低设计成本和实验成本。同时当边界条件变化时，依然可以使用此方法进行计算，确定综合评价体系下的最优值。

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，具体涉及一种汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统。

背景技术

随着外部条件的变化及机组运行的老化，现有耗差系统性能难以满足优化运行的新需求，耗差系统指导优化运行的功能有待增加。随着能源革命的进一步推进，新能源发电的低弃风率及低弃光率，使得火电机组深度调峰、节能降耗的需求更加迫切，因此必须给传统的火力发电厂注入科技的力量，以应对能源革命和高质量发展的现状。因此，亟需一种汽轮机热耗计算模型的优化方法，以提高在线计算汽轮机热耗精度的问题。

发明内容

因此，本发明提供的一种汽轮机热耗计算模型的优化方法及系统，克服了现有技术中在线计算汽轮机热耗精度低的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种汽轮机热耗计算模型的优化方法，包括：

步骤1：基于汽轮机组热力系统的不同部分，进行热力系统划分；

步骤2：根据汽轮机组热力系统的EBSILON模型，选取表征汽轮机组热力系统各个子系统能效状态的参数，当满足预设条件时，构建各状态参数之间的耦合关系模型，其中，所述耦合关系模型，表征机组的能效状态；

步骤3：根据各状态参数之间的耦合关系模型，基于CFD模型，对各热力系统的局部通流及换热，进行针对性分析，确定用于热耗分析方法的第一预设边界参数；

步骤4：结合机组预设工况下的热力试验，根据第二预设边界参数对耦合关系模型进行校验，确定预设参数，对机组运行的实时能效指标进行优化；

步骤5：基于优化结果建立机组整厂的经济性计算体系，在现有耗差分析的基础上，优化汽轮机热耗计算模型。

可选地，所述汽轮机组热力系统的不同部分，包括：汽轮机本体、汽轮机辅机系统、回热系统、冷端系统。

可选地，所述对各热力系统的局部通流及换热，进行针对性分析，包括：对回热系统、冷端系统，的局部通流及换热均进行针对性分析。

可选地，所述针对性分析，包括：热平衡计算，变工况计算、改造分析计算、循环效率计算、能耗分析。

可选地，对局部通流的流体网格划分的步骤，包括：将流体域切块分割为大小不同的块，分别对每个块进行针对性网格划分，其中，所述网格形状为四面体。

可选地，所述步骤2：包括：

在CFX中建立耦合关系模型；

获得合理化的耦合关系模型：计算完成后提取几何模型中若干点的参数值，比较计算值与实测值；

当计算值与实测值的差值满足预设阈值时，则耦合关系模型合理；

当计算值与实测值的差值不满足预设阈值时，则耦合关系模型不合理，需要重复步骤1与步骤2，直至得到合理的耦合关系模型。

可选地，所述第一预设边界参数，包括：主汽压力、主汽温度、高排压力、高排温度、再热压力、再热温度、中排压力、中排温度、低压缸排汽压力、各抽汽段压力和温度、各加热器进出水温度、进除氧器凝结水流量、给水温度、各减温水压力及温度、各减温水流量。

第二方面，本发明实施例提供一种汽轮机热耗计算模型的优化系统，包括：