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

1、利用熱泵技術(shù)回收電廠汽輪機(jī)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(jìn)行技術(shù)革新、提高能源利用效率和增加經(jīng)濟(jì)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(fù)荷需求時(shí),在受驅(qū)動(dòng)蒸汽量的調(diào)節(jié)的同時(shí),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(fù)荷跟蹤能力差,使熱泵供熱系統(tǒng)的運(yùn)行效率往往低于設(shè)計(jì)值,尤其是聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)下熱泵機(jī)組的運(yùn)行優(yōu)化和控制問題仍然是目前工程應(yīng)用的重點(diǎn)。該論文從以下三個(gè)方面進(jìn)行了重點(diǎn)研究:
　　首先,針對汽輪機(jī)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(diǎn),以某200MW供熱機(jī)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(jī)組冷端系統(tǒng)及吸收式熱泵及各關(guān)鍵部件的數(shù)學(xué)

3、模型,并結(jié)合該機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù),計(jì)算了循環(huán)水溫度參數(shù)變化對機(jī)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(jī)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(gè)傳熱和傳質(zhì)同時(shí)存在、相互耦合的復(fù)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(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型非常復(fù)雜,很難建立精確的數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn),結(jié)合某熱電廠循環(huán)水熱泵供熱系統(tǒng)積累的大量運(yùn)行數(shù)據(jù),融合信息強(qiáng)度理論和梯度下降法構(gòu)建了熱泵機(jī)組的DS-RBF神經(jīng)網(wǎng)

4、絡(luò)模型,并對所建立的吸收式熱泵機(jī)組模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后,在上述研究的基礎(chǔ)上,提出一種 CPCS-RBF直接多步預(yù)測控制策略,以熱泵熱網(wǎng)水出口溫度預(yù)測值與設(shè)定值差值為目標(biāo)函數(shù),利用 CPCS優(yōu)化算法求取目標(biāo)函數(shù)最小時(shí)的驅(qū)動(dòng)蒸汽最佳值。預(yù)測模型由兩個(gè)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合熱泵現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)構(gòu)建,以提高熱泵系統(tǒng)適應(yīng)工況變化的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該控制策略能綜合學(xué)習(xí)熱網(wǎng)回水溫度、循環(huán)水溫度等參數(shù)的變化,使驅(qū)動(dòng)蒸汽調(diào)門超前動(dòng)作,及時(shí)跟蹤供熱