热源循环泵流量对热电联供系统优化运行影响

建立利用热网蓄热以促进风电消纳的热电联合优化运行模型,分析热源循环泵流量对热电联供系统运行经济性的影响。案例分析结果表明,循环泵日电费随相对流量减小而降低。相对流量87%~100%范围内,目标函数(热电机组的日运行费用、日市电费、日弃风罚款之和最小)不变。当相对流量降至86%后,目标函数不降反升,且增大幅度大于循环泵日电费降低幅度。受供水温度及供回水温差的限制,随着相对流量减小,日间热电机组制热功率受到限制。为了满足热电联合优化运行模型热平衡条件(总供热量等于总耗热量),夜间热电机组制热功率无法降低,热电机组发电功率居高不下,导致风电消纳受限,弃风电量增大。日弃风罚款随之增加,最终导致目标函数升高。相对流量为87%时,热电联供系统的日运行费用最低。     

提升风能消纳清洁供热项目的经济性优化配置

在中国三北地区,热电联产机组"以热定电"的运行调节模式是供暖季出现严重弃风的重要原因之一.推进电供热、配置蓄热设备是促进风电消纳、降低系统能耗的有效方式.为实现清洁供热项目的经济性最优,提出了一种基于遗传算法和传统机组组合的双层优化模型.首先,在分析热、电能源供需的基础上,给出了区域能源系统的典型结构;然后,将日内净收益作为经济性优化的定量评价指标;通过分析能源系统的短期优化调度方式,得到最终的双层优化模型.在该模型中,外层优化利用遗传算法对不同的配置组合情况进行全局搜索,内层优化则通过求解线性规划给出特定组合条件下清洁供热项目的日内净收益.案例分析表明,清洁供热项目的经济性最优配置与区域能源系统的热、电负荷、风电出力特性和社会经济条件有关;同时,遗传算法可稳定收敛到全局最优点附近,优化计算结果完全满足工程应用的要求.另外,虽然清洁供热改造能够显著降低系统的弃风量,但出于经济性考虑,弃风并不能完全消除.     

供热系统动态热特性研究

供热系统动态热特性研究不仅可以优化供热系统运行调节,对于提高新能源供热的安全性、经济性、环保性也具有重要意义。本文利用节点法对供热系统的动态热特性进行研究,在快速且大幅度的热源供水温度变化情况下,利用节点法模拟距离热源不同远近的换热站的供水温度,分析供热管网的动态热特性。结果表明:每个换热站的总温降与距离热源的远近成正比,但是每单位长度的温降与距离热源的远近没有必然关系,主要与热源到换热站的管道流量(直径)和管长有关;同时分析节点法对不同温度变化阶段的模拟精度;节点法在快速且大幅度温度变化下的平均误差和标准差分别为0.46℃和1.18℃;最后通过定义动态响应时间分析流体在管网中的延迟时间,结果显示利用节点法计算得到的动态响应时间相对误差分别为5.8%和5.74%。所以节点法对于管网热动态特性研究的精度可以满足实际工程的需要。     

集中供热管网的蓄热模式与蓄热能力评估

为了明确供热管网蓄放热的基本概念和可行性,促进供热系统动态运行水平的提高,基于理论分析对集中供热管网的2种基本蓄热模式(温度提升式蓄热和流量增加式蓄热)进行了研究,并给出了管网综合蓄热能力的计算公式;对长输供热管线参与系统蓄放热的运行调节方法进行了讨论。基于某实际案例的计算结果表明:大型供热管网(尤其是长输供热管线)具有相当可观的蓄热能力;管网的总蓄热能力随室外温度的升高显著增大;充分利用管网的蓄热能力能够为热源的抢修工作赢得更多的时间。