一种蒸汽管网储能在线定量计算方法和系统
成果类型:: 发明专利,新品种,新技术
发布时间: 2022-10-09 09:57:15
本发明公开了一种蒸汽管网储能在线定量计算方法和系统,属于热电联产领域,通过供热调节阀改变进入蒸汽管网的蒸汽量,从而利用蒸汽管网储能调节供工业蒸汽热电联产系统输出功率。蒸汽管网储能按照以下步骤计算:采集蒸汽管网若干个区段的实时压力,计算蒸汽管网可用于调峰的蒸汽总量;计算蒸汽管网调节过程释放的蒸汽总量;计算蒸汽管网辅助调峰能力;根据供热调节阀的调节时间,获得蒸汽管网最大调峰功率和释放调峰功率。通过本发明方法可以获得蒸汽管网精确的蓄能量的计算,用于辅助机组调峰调频从而使机组实现快速的变负荷;且装置成本投入低,机组灵活性高。
种蒸汽管网储能在线定量计算方法,在蒸汽管网上安装有供热调节阀;蒸汽管网储能在线定量计算方法包括如下步骤:步骤1)采集蒸汽管网的实时运行数据,包括任意管段的实时蒸汽压力和蒸汽质量;步骤2)基于蒸汽管网的实时运行数据计算蒸汽管网用于调峰的蒸汽总量;基于蒸汽管网的实时运行数据计算蒸汽管网调节过程中释放的蒸汽总量;步骤3)基于蒸汽管网用于调峰的蒸汽总量和蒸汽管网调节过程中释放的蒸汽总量,计算得到蒸汽管网辅助调峰能力;步骤4)基于蒸汽管网辅助调峰能力,结合供热调节阀的调节时间,计算获得蒸汽管网的最大调峰功率和释放调峰功率。
热电联产、集中供热是改善城市环境、改善城市大气质量、提高城市现代化水平的重要措施,具有良好的社会效益、环境效益和较好的经济效益,符合节能减排的政策要求。随着经济和城镇化的快速发展,工业用汽需求不断增加,部分火电企业为充分利用热电联产的优越性积极开拓供热市场,因地制宜、因厂制宜地开展汽轮机组的供热改造项目,以提升高效清洁发展水平。考虑到自身生存和周围化工园区工业用汽需求,汽轮机外供工业蒸汽是形势的要求,也是创收的一项手段,更是在激烈的市场竞争中保证生存的一项必须的工作。
然而近期,电网为增加消纳新能源电力的裕度,对火电机组灵活性的要求不断提升。为了配合可再生能源发电上网的发展需要,电网要求火电厂提升调峰能力。因此,积极发展以燃煤发电为代表的传统发电技术积极辅助消纳新能源尤为重要,其中更关键的是充分挖掘和利用火电机组的储能环节。相关研究表明,热电联产机组关联的蒸汽管网具有很大的储能容量和热惯性,且短时间利用热网储能不会对热用户造成可察觉的影响。供热机组可以基于这部分储能应付短时问内的负荷变化,提高机组灵活性。但是现有技术缺乏对热网蓄能特性的研究,因此,开展机组的热网蓄能特性的研究,对提高机组灵活性具有重要意义。
本发明在热电联产领域有着广泛的应用前景。
发明人:蒋斌 徐建刚 黄寅 钱荣财 吴建华 白烨 聂冶 刘明 盛伟斌 闫长平 陈曙 熊志成 张林 郑景富 李凤旭 李晓燕 梅领
西安交通大学是我国最早兴办、享誉海内外的著名高等学府,是教育部直属重点大学。西迁以来,一代代交大人扎根西部、服务国家,为西部发展和国家建设作出了卓越贡献,以实际行动铸就了第一批纳入中国共产党人精神谱系的西迁精神。2017年12月,习近平总书记对学校15位老教授来信作出重要指示。在2018年新年贺词中,习近平总书记再次提到“西安交大西迁的老教授”。2020年4月22日,习近平总书记来校考察并发表重要讲话,强调西迁精神的核心是爱国主义,精髓是听党指挥跟党走,与党和国家、与民族和人民同呼吸、共命运,勉励师生在新时代创造属于我们这代人的历史功绩,给全校师生以巨大关怀和极大鼓舞,为学校新时代建设中国特色世界一流大学提供了根本遵循和行动指南。
本发明还公开了一种蒸汽管网储能在线定量计算系统,包括数据采集模块,用于采集蒸汽管网的实时运行数据,包括供热调节阀的调节时间、任意管段的实时蒸汽压力和蒸汽质量;在线蓄能计算模块,与数据采集模块相交互,基于接收的蒸汽管网的实时运行数据,计算得到蒸汽管网用于调峰的蒸汽总量和蒸汽管网调节过程中释放的蒸汽总量,并进一步得到蒸汽管网的最大调峰功率和释放调峰功率。
进一步地,蒸汽管网的压力测点为高速压力传感器,压力测点信号采用5G网络传输,这样保证了压力传输的速度;蒸汽管段最低允许蒸汽压力由若干个蒸汽段容积区段中与汽轮机供热抽汽口最远的区段决定,可通过蒸汽管网的仿真模拟获得,从而保证蒸汽热网的安全性同时满足用户的用汽需求;热网在线蓄能计算模块采用PLC集成,并与供工业蒸汽热电联产系统的DCS系统连通,保证蒸汽管网储能在线定量计算系统在生产实践中的应用。
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