关于小型供热机组多重循环分析方法与负荷优化的思考

陈云飞

(哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨 150046)

关于小型供热机组多重循环分析方法与负荷优化的思考

陈云飞

(哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨 150046)

能源是一个社会发展非常重要的物质基础。我国是一个资源人均资源贫乏的国家,所以对能源问题我国政府给予了高度重视,为了加强能源管理,合理的开发并有效利用能源。本研究在对供热机组多重循环理论进行详细分析的基础上,进一步完善了多重循环的分析方法,进而解决了以往应用传统优化方法无法解决的困难,从而使优化结果更加科学、合理。

供热机组 多重循环分析方法 负荷优化

随着我国经济以及城市水平的不断提高和供热规模的不断扩大，供热机组的单机功率和装机容量在不断的增大，所以快速建立健全完整的供热机组分析理论和方法是非常有必要的。

1 小型供热机组负荷优化方法

1.1 现阶段供热机组负荷优化的方法存在问题

所谓热电厂的热、电负荷的分配指的是将电厂的热、电符合，按照一定的标准，能够给经济合理地各个正在运行的小型供热机组，进而能够给热电厂带来最大化的经济效益，供电机组负荷分配作为热电厂的经济运行和一些经济性诊断非常重要的部分，更是不可分割的一部分，需要受到高度的重视，更需要在全厂范围内实现优化。在这方面的研究，国内外都有了很多的研究工作，针对一些问题也做了多种途径的优化，优化的方法主要分为两种，即热、电同时分配和先热分配再电分配，使用最多的是热、电同时分配。目前，供热机组所具备的热力特性相比较与凝气机组来说有些复杂，所以，通常情况下通过小型供热机组的工况图来明确机组的工况。供热机组都有一些确定的参数，在这些额定参数下，根据简化的工况图能够非常精确的得出机组的一些基本特性。所以，热、电同时分配的方法就是根据修正曲线和简化的工况图，进行特性方程或者是约束条件的拟合，接着再利用一些数学方法来优化。我国的有关供热机组热耗的分配原则，也就是热量分配方法，进行小型供热机组热负荷的分配，实质上就是要保证一定热负荷下的热化发电为最大。

1.2 热电厂热负荷分配具体实施方法

热电厂的热负荷分配工作，主要是在热负荷分配完成之后才需要进行的。对于一个热电厂来说，总的电负荷是固定不变的，在进行热负荷的分配之后，热电总功率也是确定的。因此，热负荷分配从实质上来说是确定各个机组的凝汽发电功率，进而来保证整个热电厂在热能的消耗上达到最小。

1.3 供热机组负荷优化的困难

现阶段，小型供热机组负荷的优化存在一定的困难。首先，使用热化做功系数法实现负荷优化，这一方法的特点就是先进行分热、后进行分电工作，同时还没有考虑到汽轮机的效率变化，仅仅是认为热化做功系数是定值，不会发生变化。在电厂供热的过程中，如果机组的热、电负荷发生大的变化，此时对应的机组参数也会发生较大的变化，热化做功系数也会发生较大的变化。这一方法的使用，在传统的方法上寻找更好的方法，这一过程，一般情况下需要函数以及函数的导数等一些信息来完成。但是如果函数没有办法求导数时，这一方法就不能使用。但是，仅一个搜索点来说，能够提供的信息太少，所以整体的效率很低，而且有时在搜索的过程中出现停滞的现象。特别是在机组的台数在增加的时候，可以进行优化的变量有很多，所以在面对这些问题的时候传统的方法就没办法解决了。

2 小型供热机组多重循环理论建立的改进与完善途径

2.1 小型供热机组多重循环理论的建立与改进

正如上文所述，在进行分析供热机组热负荷分配的影响时，使用了多重循环理论，同时还提出了一个重要的概念，也就是发电贡献的概念，对于这一概念主要应用在分析扰动对广义工艺循环以及广义采暖循环发电量的影响，还有这一影响间接确定扰动对采暖热负荷、工艺热负荷的影响。但是，相比较其他方法来说，这一方法在概念上还不是很成熟，也不够明确，在计算方面也较为繁琐。所以，本研究对于供热机组的热力系统进行了深入细致的分析，进而对这以方法提出改进和优化，提出了一些新的概念，如抽汽排汽系数和抽汽影响率的概念。正式由于这些理论的提出，使得原有的多重循环理论，首先在概念上就更为清晰，其次在计算上也更为简单和明了。

2.2 小型供热机组抽汽影响率的应用

小型供热机组在给居民进行供热的过程中，参数中有抽汽值，需要详细研究机组抽汽影响率的应用，应用十分广泛。在整个供热机组热力系统的稳定运转过程中，假如有一个程序有热量的增减变化，就会引起较大的供热变化，这供热变化就等于该热量与所处能级的抽汽影响率的乘积。因此，可以说抽汽影响率对于分析供热机组扰动对于热负荷影响有非常大的作用，同时也是做到方法简便、准确的根本所在。在进行这一方面的研究过程中，主要进行的是对于小型供热机组的辅助系统进行热经济性的详细分析。另外，还有一些辅助系统，对于存在的辅助系统，辅助系统要根据不同的处理问题的需要，采取多种分类方法。比如，按照其是否携带工质进行划分，这一标准能够将其分为两个方面：首先，整个系统只有纯热量进出系统，没有工质伴随；而另一类则是工质出入系统，这一不仅有热量的变迁，同时还伴随有工质的变迁。

2.3 热经济性分析指标

小型供热机组在供热的过程中，由于供热机组在产品方面具有多样性的特点，进而使热经济指标相比较凝汽机组有较多复杂的分析程序。其程序复杂的原因不是单一方面的，而是有很多。其中最主要的原因是经济热指标是利用在汽轮机运转的过程中，将先作了功的部分蒸汽热能来实现对外供热，需要将先作了功的部分蒸汽热能来实现对外供热。通常来讲，电、热两种形式的能量有很大的不同，如果供热参数不同，那么热能的品位也就有所不同。因此，小型供热机组在进行评价热电厂的经济性时，不仅需要进行热经济性的分析，还需要采用综合指标来进行评价，因此不能仅进行单方面的评价。本研究主要讨论的方向是扰动对热经济指标的影响。

3 结语

近年来，随着我国经济的发展，节能战略得到进一步有效的落实。同时，热电厂的规模也得到了不断的扩大。所以，整个供热机组的装机容量、单机功率也有不同程度的增大。供热功能的增大，也使得对其运行的经济性以及安全性也有了更高的要求。所以，进行供热机组多重循环分析方法与负荷优化有着非常重大的意义。

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