蒸汽动力系统优化设计与运行集成建模及求解策略的研究_.pdf

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1、蒸汽动力系统优化设计与运行集成建模及求解策略的研究求9舰4.璐拱90蕊朋哆舫84朋80787674仰405060708090100锅炉负荷率，%图2-4130t/h燃油锅炉运行效率曲线Fig.2-4Performancecurveforaboiler下面是通过对石化企业常用的35t/h,65t/h,130t/h的燃油锅炉运行效率特性曲线拟合后得出的锅炉效率特性公式，锅炉的过热蒸汽压力为3.82MPa，过热蒸汽温度为450℃,35t/h锅炉效率拟合公式:77835=(-0.0614-G'+4.0668-G+24.8304)/100(2-6)65

2、t/h锅炉效率拟合公式:r7ass=(--0.0169-G'+2.1042-G+26.7625)/100(2-7)130t/h锅炉效率拟合公式:'7b135=(-0.0045"G'+1.0949.G+24.8304)/100(2-8)其中，G一锅炉蒸发量，比;nb<.)一锅炉效率，%.2.3.2汽轮机的数学模型过程工业企业中的汽轮机主要有背压式、凝汽式、抽汽凝汽式和抽汽背压式。汽轮机的功率与汽耗量之间的关系称为汽轮机的汽耗特性，表示这种关系的特性曲线称为汽轮机的工况图。可以采用多元线性回归的原理，由汽轮机运行数据来回归建模，获得特性曲线和特性

3、方程，也可以根据汽轮机出厂时的理论工况图来建立汽轮机的模型，然后根据实际运行情况进行相应的参数修正。为了减少优化计算的工作量和求解难度，可以采用分区线性化或蒸汽动力系统优化设计与运行集成建模及求解策略的研究分区非线性化的方法，按功率和抽汽量将特性曲线分作若干个区后再进行处理，以解决汽轮机特性曲线的复杂非线性的难题。2.3.2.1背压式汽轮机背压式汽轮机的主要任务是在一定的排汽参数下供应用户规定的蒸汽量，并能同时发出一定的电能。一般情况下，背压式汽轮机的排汽状态和供热量是根据用户的需要确定的，也就是所谓的以热定电，于是机组的发电量只决定于进汽参

4、数，不能同时满足热、电负荷的需要。因此，虽然背压式汽轮机具有功热联产和调速好的特点，然而在没有电网供电的地区，背压式汽轮机不能单独运行，而必须与凝汽式汽轮机并列运行，从而限制了背压式汽轮机的应用范围。背压式汽轮机一般为喷嘴调节，其效率与流量的曲线呈现明显的波折状，不宜把效率当作常数来处理。对背压式汽轮机的做功能力与汽耗量的曲线，一般可作分段函数处理。图2-5是型号为B6-3.43/0.981的汽轮机的工况图，该汽轮机额定进汽压力为3.43MPa,额定进汽温度为435'C，额定排气压力为0.981MPa，额定工况排汽温度为299.VC,额定进汽

5、量为92.5t/h。由该图可以看出，进汽量Do与功率W的曲线宜分为三段，经曲线拟合可得分段三次函数:Do,=-7.6262+58.3308W-30.8169沪+6.5584护(1MW

6、W图2-5B6-3.43/0.981汽轮机工况图Fig.2-5BehaviourdrawingofB6-3.4310.981backpressuresteamturbine蒸汽动力系统优化设计与运行集成建模及求解策略的研究图2-6是型号为B124.90/0.98的背压式汽轮机工况图，该汽轮机额定进汽压力为4.9MPa，额定进汽温度为470'C,额定排汽压力为。.98MPa,额定工况排气温度为288`C,额定进汽量为133t/h。由该图可以看出，进汽量D。与功率W的曲线可近似为线性，经线性回归可直接得线性函数:Do二13.3426+10.131

7、7W(2-12)弓﹃幻0孟丹U山曲叫乃0‘装n0到月0己︸七nU孟n甘，八﹄︺0246810121416功率，MW图2-6B12-4.90/0.98汽轮机工况图Fig.2-6BehaviourdrawingofB12-4.90/0.98backpressuresteamturbine2,3.2.2凝汽式汽轮机初参数相同的凝汽式汽轮机和背压式汽轮机的工况图差不多，只是由于背压式汽轮机背压较高，用来转变为机械功的烩降较小，所以发出同样的功率所需要的蒸汽量就大些，与此相对应的空载耗汽量要比凝汽式汽轮机的大，表现在工况图上，凝汽式汽轮机的汽耗线在背压

8、式汽轮机的下方，且斜率较后者小，图2-7为型号为N15-3.43的凝汽式汽轮机工况图，该汽轮机额定进二R八洛叶U﹄了n，喇月OnU装U八UU泪JO肠几八咨U六六乙U