回收電廠循環(huán)水余熱的供熱系統(tǒng)運行控制優(yōu)化.pdf

1、利用熱泵技術(shù)回收電廠汽輪機排汽的冷凝熱,結(jié)合熱網(wǎng)加熱器,分級加熱熱網(wǎng)供水,不僅能增大電廠供熱能力,而且大幅提高能源利用效率,減少水耗和熱污染。熱泵供熱系統(tǒng)與電廠發(fā)電系統(tǒng)的耦合,不僅符合國家節(jié)能減排―十二五‖規(guī)劃的政策要求,而且保障了城市供暖的安全穩(wěn)定,是發(fā)電企業(yè)進行技術(shù)革新、提高能源利用效率和增加經(jīng)濟效益收入的有效途徑。然而,在利用吸收式熱泵回收循環(huán)水余熱系統(tǒng)中,熱泵熱網(wǎng)水出口溫度在跟蹤供熱負荷需求時,在受驅(qū)動蒸汽量的調(diào)節(jié)的同時,往往易

2、受熱網(wǎng)回水、循環(huán)水等工況參數(shù)變化的影響,傳統(tǒng) PID控制方式超調(diào)量大、負荷跟蹤能力差,使熱泵供熱系統(tǒng)的運行效率往往低于設計值,尤其是聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)下熱泵機組的運行優(yōu)化和控制問題仍然是目前工程應用的重點。該論文從以下三個方面進行了重點研究:
　　首先,針對汽輪機冷端參數(shù)變化對發(fā)電效益和熱泵供熱效益產(chǎn)生相互對立影響的特點,以某200MW供熱機組和溴化鋰吸收式熱泵組成的熱電聯(lián)系統(tǒng)為研究對象,建立了發(fā)電機組冷端系統(tǒng)及吸收式熱泵及各關鍵部件的數(shù)學

3、模型,并結(jié)合該機組的設計參數(shù),計算了循環(huán)水溫度參數(shù)變化對機組發(fā)電效益和熱泵供熱效益的影響程度。
　　其次,吸收式熱泵機組的結(jié)構(gòu)龐大,零部件較多,且主要部件為多組換熱器,其工作過程是一個傳熱和傳質(zhì)同時存在、相互耦合的復雜過程,既有熱量與質(zhì)量的傳遞又有不同工質(zhì)的相變。針對其動態(tài)數(shù)學模型非常復雜,很難建立精確的數(shù)學模型的特點,結(jié)合某熱電廠循環(huán)水熱泵供熱系統(tǒng)積累的大量運行數(shù)據(jù),融合信息強度理論和梯度下降法構(gòu)建了熱泵機組的DS-RBF神經(jīng)網(wǎng)

4、絡模型,并對所建立的吸收式熱泵機組模型進行了驗證。
　　最后,在上述研究的基礎上,提出一種 CPCS-RBF直接多步預測控制策略,以熱泵熱網(wǎng)水出口溫度預測值與設定值差值為目標函數(shù),利用 CPCS優(yōu)化算法求取目標函數(shù)最小時的驅(qū)動蒸汽最佳值。預測模型由兩個RBF神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)合熱泵現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)構(gòu)建,以提高熱泵系統(tǒng)適應工況變化的能力。實驗結(jié)果表明,該控制策略能綜合學習熱網(wǎng)回水溫度、循環(huán)水溫度等參數(shù)的變化,使驅(qū)動蒸汽調(diào)門超前動作,及時跟蹤供熱