CN113719327B - 低品质燃料发电效率控制方法、***、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了低品质燃料发电效率控制方法、设备及存储介质，针对该综合循环发电***，针对综合循环***中预设位置元器件进口或出口位置的物质的质量流量及对应的焓值，确定卡林娜循环的循环效率及朗肯循环的循环效率，及综合循环发电***的循环效率的求取模型，基于确定的综合循环发电***的循环效率的求取模型确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、出口温度控制综合循环发电***，从而保持较高的发电效率，有效克服了传统循环***发电效率低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及循环***发电技术领域，具体涉及一种低品质燃料发电效率控制方法、***、设备及存储介。
背景技术
通过改变汽轮机进口压力、进口温度、再热压力、再热温度、抽汽压力和凝汽器压力等循环参数，可以提高朗肯循环效率。低压汽轮机的最后几级通常在两相区运行，会受到叶片腐蚀的影响。叶片的冲蚀主要是由于叶片前缘突然与水汽撞击造成的冲蚀，水和汽造成的能量损失降低了功率输出，从而降低了电厂的盈利能力。当蒸汽在汽轮机中膨胀，蒸汽的比容逐渐增大。因低压汽轮机比容积的大幅度增加，低压汽轮机级和排气部分的设计也变得更加谨慎。水汽和凝汽器内的能量损失是电厂不可避免的损失。在非设计条件下，这些损失甚至更大。与其它循环部件相比，蒸汽动力循环中的凝汽器承受更高的能量损失，凝汽器中的压力决定了蒸汽凝结所需的潜热量。在部分负荷条件下，凝汽器冷却段变弱，由此产生的蒸汽增加往往使通风***过载，同时，在较低的凝汽器压力下，通风***的容量降低。
很多研究者研究了在小型直燃生物质热电厂中使用氨水混合物的热力学优势，在传统的冷凝发电应用中，利用氨水的循环比传统的朗肯蒸汽循环具有更高的发电量的特点。改变循环结构，减少能量和有效能损失，可以进一步提高氨水循环的功率输出。卡琳娜循环在不同工况下表现出较好的性能。部分负荷时，由于汽轮机排汽处蒸汽品质的变化，朗肯循环的性能进一步降低。这导致了更高的能量损失和低压汽轮机的内部效率降低。在卡琳娜循环中，汽轮机排汽的质量总是比较好的，调整组分可以保持出口蒸汽的质量，降低组分的不可逆性，从而提高功率输出。卡琳娜提出了一种新型底部循环用于以氨水混合物为工质的联合循环***。
基于上述朗肯循环及卡琳娜循环各自的优势及缺点，现有技术方案中，低品质燃料通过朗肯循环或卡琳娜循环进行发电，发电效率较低，而单纯的朗肯循环或卡琳娜循环的的循环效率很难进一步提升，从而导致低品质燃料的发电效率较低。
发明内容
因此，本发明要解决求现有技术方案中低品质燃料的发电效率较低的技术问题，从而提供了一种低品质燃料发电效率控制方法、***、设备及存储介质。
第一方面，根据本发明实施例提供一种低品质燃料发电效率控制方法，应用于包括朗肯循环发电***和卡琳娜循环发电***的综合循环发电***，所述朗肯循环的第一汽轮机排出的蒸汽进入卡林娜发电循环***的蒸发器，所述方法，包括：
获取综合循环***预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，其中，预设位置的物质的质量流量及对应的焓值包括：第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机进口物质的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10，朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15，卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22，第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19；
基于所述预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，确定朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率；
基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的数学模型；
基于综合循坏效率的数学模型进行调节，确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、对应的第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度对综合循环发电***进行控制。
优选地，所述基于所述预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，确定朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，包括：
采用第一数学模型，根据第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，确定第一泵功率WP1；
采用第二数学模型，根据第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，确定第二泵功率WP2；
采用第三数学模型，根据第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19，确定第三泵功率WP3；
采用第四数学模型，根据第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机进口物质的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10、朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵功率WP1及第二泵功率WP2确定朗肯循环的循环效率η1；
采用第五数学模型，根据卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22、第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15及第三泵功率WP3确定卡琳娜循环的循环效率η2。
优选地，所述第一数学模型为：
Wp1＝m12(h12-h11)；
其中，h11为第一泵P1的入口的物质的焓值，m12为第一泵出口物质的质量流量、h12为第一泵出口物质的焓值，WP1为第一泵功率。
优选地，所述第二数学模型为：
WP2＝m5(h6-h5)；
其中，m5为第二泵进口物质的质量流量、h5为第二泵进口物质的焓值，h6为第二泵出口物质的焓值，WP2为第二泵功率。
优选地，所述第四数学模型为：
WP3＝m18(h19-h18)；
m18为第三泵的进口物质的质量流量、h18为第三泵的进口物质的质量流量焓值，h19为第三泵的出口物质的焓值，WP3为第三泵功率。
优选地，所述第三数学模型为：
其中，m3为第一过热器出口物质的第一质量流量、h3为第一过热器出口物质的第一焓值，m4为第一汽轮机进口物质的第二质量流量、h4为第一汽轮机进口物质的第二焓值，m7为第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量、h7为第一汽轮机第一出口物质的第二焓值，m10为第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量、h10为为第一汽轮机第二出口物质的第二焓值、h13为朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值、WP1为第一泵功率，WP2为第二泵功率，η1为循环效率；和/或
所述第五数学模型为：
m21为卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量、h21为卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的焓值，h22为卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值、m14为第二汽轮机的进口物质的质量流量、h14为第二汽轮机的进口物质的焓值，h15为第二汽轮机出口物质的焓值，WP3为第三泵功率，η2为卡琳娜循环的循环效率。
优选地，所述基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的数学模型，包括：
基于第三数学模型，第五数学模型及第六数学模型，确定综合循环效率η的求取模型；
其中，第六数学模型为：
η＝η1+η2-η1×η2。
第二方面，根据本发明实施例提供一种低品质燃料发电效率控制***，应用于包括朗肯循环发电***和卡琳娜循环发电***的综合循环发电***，所述朗肯循环的第一汽轮机排出的蒸汽进入卡林娜发电循环***的蒸发器，其中，所述***，包括：
获取模块，用于获取综合循环***预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，其中，预设位置的物质的质量流量及对应的焓值包括：第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机进口物质的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10，朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15，卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22，第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19；
循环效率确定模块，用于基于所述预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，确定朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率；以及基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的数学模型；
调控模块，用于基于综合循坏效率的数学模型进行调节，确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、对应的第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度对综合循环发电***进行控制。
第三方面，根据本发明实施例提供一种低品质燃料发电效率控制设备，其中，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而上述任一项所述的低品质燃料发电效率控制方法。
第四方面，根据本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述任一项所述的低品质燃料发电效率控制方法。
本发明提供的低品质燃料发电效率控制方法、设备及存储介质，具有如下优点：
本发明提供的低品质燃料发电效率控制方法、设备及存储介质，基于包括朗肯循环***和卡琳娜循环***的综合循环发电***，并将朗肯循环的第一蒸汽机排出的蒸汽作为卡琳娜循环中的蒸汽机I的热源，从而对朗肯循环中排出的蒸汽中的热量进行有效利用，从而有效保证综合循环发电***的发电效率较高。本实施例针对该综合循环发电***，针对综合循环***中预设位置元器件进口或出口位置的物质的质量流量及对应的焓值，确定卡林娜循环的循环效率及朗肯循环的循环效率，及综合循环发电***的循环效率的求取模型，基于确定的综合循环发电***的循环效率的求取模型确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、出口温度控制综合循环发电***，从而保持较高的发电效率，有效克服了传统循环***发电效率低的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中的综合循环发电***的示意图；
图2为本申请一个实施例中低品质燃料发电效率控制方法的流程图；
图3为本申请另一个实施例中低品质燃料发电效率控制方法的流程图；
图4为一个具体实施实施例中综合循环发电***工作过程中的效能损失的示意图；
图5为本申请另一个实施例中低品质燃料发电效率控制***的示意图；
图6为本申请实施例中低品质燃料发电效率控制设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明实施例提供一种低品质燃料发电效率控制方法，应用于包括朗肯循环发电***和卡琳娜循环发电***的综合循环发电***，所述朗肯循环的第一汽轮机排出的蒸汽进入卡林娜发电循环***的蒸发器，其中，包括朗肯循环发电***和卡琳娜循环发电***的综合循环发电***参见图1所示，朗肯循环发电***的第一汽轮机出口排出的尾气(蒸汽)流入卡琳娜循环***的蒸发器I，进而为卡琳娜循环***提供热源，节省了卡琳娜循环***的蒸发器的热量供应。
图1所示的综合循环发电***中，包括上方的朗肯循环***和下方的卡琳娜循环***，其中，朗肯循环***包括：第一预热器A；第二预热器B；第三预热器C；再热器D；第一蒸发器E；过热器F；第一加热器G；第二加热器H；还包括第一泵P1和第一汽轮机，其中第一汽轮机排出的蒸汽进入卡琳娜循环***的蒸发器I，进而为蒸发器I提供热源，从而提高了综合循环***的发电效率。
本发明实施例提供的方法，参见图2所示，包括：
步骤S12、获取综合循环***预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，其中，预设位置的物质的质量流量及对应的焓值包括：第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机进口物质的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10，朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15，卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22，第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19；
步骤S14、基于所述预设位置的元器件的出口或进口的物质的质量流量及对应的焓值，确定朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率；
步骤S16、基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的求取模型；
步骤S18、基于综合循坏效率的求取模型进行调节，确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、对应的第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度对综合循环发电***进行控制。
在本发明实施例中，参见图3所示，步骤S14，包括：
步骤S141、采用第一数学模型，根据第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，确定第一泵功率WP1；
步骤S142、采用第二数学模型，根据第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，确定第二泵功率WP2；
步骤S143、采用第三数学模型，根据第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19，确定第三泵功率WP3；
步骤S144、采用第四数学模型，根据第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机进口物质的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10、朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵功率WP1及第二泵功率WP2确定朗肯循环的循环效率η1；
步骤S145、采用第五数学模型，根据卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22、第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15及第三泵功率WP3确定卡琳娜循环的循环效率η2。
在本实施例中，所述第一数学模型为：
Wp1＝m12(h12-h11)；
其中，h11为第一泵P1的入口的物质的焓值，m12为第一泵出口物质的质量流量、h12为第一泵出口物质的焓值，WP1为第一泵功率。
在本实施例中，所述第二数学模型为：
WP2＝m5(h6-h5)；
其中，m5为第二泵进口物质的质量流量、h5为第二泵进口物质的焓值，h6为第二泵出口物质的焓值，WP2为第二泵功率。
在本实施例中，所述第四数学模型为：
WP3＝m18(h19-h18)；
m18为第三泵的进口物质的质量流量、h18为第三泵的进口物质的质量流量焓值，h19为第三泵的出口物质的焓值，WP3为第三泵功率。
在本实施例中，所述第三数学模型为：
其中，m3为第一过热器出口物质的第一质量流量、h3为第一过热器出口物质的第一焓值，m4为第一汽轮机进口物质的第二质量流量、h4为第一汽轮机进口物质的第二焓值，m7为第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量、h7为第一汽轮机第一出口物质的第二焓值，m10为第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量、h10为为第一汽轮机第二出口物质的第二焓值、h13为朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值、WP1为第一泵功率，WP2为第二泵功率，η1为循环效率；和/或
所述第五数学模型为：
m21为卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量、h21为卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的焓值，h22为卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值、m14为第二汽轮机的进口物质的质量流量、h14为第二汽轮机的进口物质的焓值，h15为第二汽轮机出口物质的焓值，WP3为第三泵功率，η2为卡琳娜循环的循环效率。
在本实施例中，所述基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的数学模型，包括：
基于第三数学模型，第五数学模型及第六数学模型，确定综合循环效率η的求取模型；
其中，第六数学模型为：
η＝η1+η2-η1×η2；
其中，η1为朗肯循环***的循环效率，η2为卡琳娜循环***的循环效率。
本申请实施例提供的方法，根据上述第一数学模型、第二数学模型、第三数学模型、第四数学模型、第五数学模型及第六数学模型确定质量流量m2、m7、m10、m4、m5、m12、m14、m18，进而根据求取的质量流量确定氨水的质量分数。
如下，列举一个具体实施例：
针对83MW的燃料输入进行，该低品质燃料的组成为xc＝0.2499，xN2＝0.0020，xH2＝0.0304，xO2＝0.1980，xa＝0.0098，xH2O＝0.5100，燃料的低热值为8.43MJ/kg，燃料速为9.75kg/s。在循环设计中做如下设定：
①汽轮机出口用于顶部和底部循环的蒸汽质量不应低于0.90。
②机械效率和发电机效率为0.98。
③汽轮机等熵效率0.88。
④泵的等熵效率为0.80。
⑤管道中的压降和热损失不考虑。
通过上述控制，当氨质量分数为0.89％，汽轮机出口压力为3bar，出口温度为133.5℃时效率最高汽轮机进口压力为41.6bar时，可获得最大输出。
为了对采用上述得出的氨水的质量分数、汽轮机出口压力、汽轮机进口压力、出口温度对综合循环发电***尽心控制可使得综合循环发电***的发电效率最大，如下采用化学能量分析的方法对其进行验证：
采用该具体实施例的3MW，组成为xc＝0.2499，xN2＝0.0020，xH2＝0.0304，xO2＝0.1980，xa＝0.0098，xH2O＝0.5100，低热值为8.43MJ/kg，燃料速为9.75kg/s的低燃料，控制氨质量分数为0.89％，汽轮机出口压力为3bar，出口温度为133.5℃时效率最高汽轮机进口压力为41.6bar时，获取各节点的循环结果，包括压力值P、温度T、焓值、质量流量等值，具体参见表1所示：
表1
可以看出，综合循环发电***的净功率输出比冷凝式朗肯蒸汽循环的功率输出高1.38MW。二者混合循环的第一定律效率比冷凝式朗肯蒸汽循环高1.53％。二者混合循环在凝汽器中的能量损失较小，并通过如下公式计算在规定的死区状态下，由于各部件的热力学不可逆性而导致的有效能的损失。燃料有效能的值为106MW，计算有效能损失的公式为：
β1＝1.0412+0.2160(XH2/XC)+0.0450(XN2/XC)-0.2499(XO2/XC)[1+0.7884(XH2/XC)]
β2＝(1-0.3035)(Xo2/XC)
汽化热hvap＝2.44kJ/kg，ech,H2O＝64kJ/kg。
通过如上公式，可计算出整个线路工作过程中的能量损失，在此表面，图4中并没有针对单个元器件进行能量损失计算，而是基于综合循环发电***工作过程中，根据燃料的流向所做的能量损失计算，具体的能量损失参见图4所示。
本申请实施例中，包括朗肯循环***和卡琳娜循环***的综合循环发电***的总有效能损失占燃料有效能的百分比约为72.70％，比冷凝式朗肯循环少2.0％。图4中，不仅显示了有效能损失，还显示了有效能的***和再循环。
从第一汽轮机废气中回收的蒸汽的热量减少了排放到环境中的热量。这就减少了蒸发器和冷凝器的有效能损失。结果表明，综合循环发电***具有较小的能量损失和有效能损失，进而具有更高的发电效率。
本申请实施例，整合两个不同循环以获得更好性能，对所提出的二者混合循环进行了总能量和有效能分析，了解了其热力学性能，通过图4中能量和有效能结果表明，所提出的低品质燃料和氨水联合循环比冷凝式朗肯蒸汽循环效率更高。
本申请中涉及的字母，表征的意思如下：
E：有效能[kW]；e：比[kJ/kg]；h：焓[kJ/kg]；s：熵[kJ/kg K]；
W1：净功率输出顶部循环[kW]；W2：净功率输出底部循环[kW]；
p：压力[bar]；t：温度[℃]；m：质量流量[kg/sec]；X：汽轮机排气处的蒸汽质量；n：循环次数；y：溶液中的氨质量分数；M：分子量；
下标：
ph：物理ch：化学/>
本发明提供的低品质燃料发电效率控制方法、设备及存储介质，基于包括朗肯循环***和卡琳娜循环***的综合循环发电***，并将朗肯循环的第一蒸汽机排出的蒸汽作为卡琳娜循环中的蒸汽机I的热源，从而对朗肯循环中排出的蒸汽中的热量进行有效利用，从而有效保证综合循环发电***的发电效率较高。本实施例针对该综合循环发电***，针对综合循环***中预设位置元器件进口或出口位置的物质的质量流量及对应的焓值，确定卡林娜循环的循环效率及朗肯循环的循环效率，及综合循环发电***的循环效率的求取模型，基于确定的综合循环发电***的循环效率的求取模型确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、出口温度控制综合循环发电***，从而保持较高的发电效率，有效克服了传统循环***发电效率低的技术问题。
实施例2
本发明实施例还提供一种低品质燃料发电效率控制***，应用于包括朗肯循环发电***和卡琳娜循环发电***的综合循环发电***，所述朗肯循环的第一汽轮机排出的蒸汽进入卡林娜发电循环***的蒸发器，参见图5所示，所述***，包括：
获取模块51，用于获取综合循环***预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，其中，预设位置的物质的质量流量及对应的焓值包括：第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机进口物质的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10，朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15，卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22，第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19；
循环效率确定模块52，用于基于所述预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，确定朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率；以及基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的数学模型；
调控模块53，用于基于综合循坏效率的数学模型进行调节，确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、对应的第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度对综合循环发电***进行控制。
实施例3
本实施例提供了一种低品质燃料发电效率控制设备，应用于包括朗肯循环发电***和卡琳娜循环发电***的综合循环发电***，基于高速公路神经网络，如图6所示，该低品质燃料发电效率控制设备包括处理器601和存储器602，其中处理器601和存储器602可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
处理器601可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)也可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)、嵌入式神经网络处理器(Neural-network Processing Unit，NPU)或者其他专用的深度学习协处理器、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器602作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中低品质燃料发电效率控制方法对应的程序指令/模块(如图5所示的获取模块51、循环效率确定模块52及调控模块53)。处理器601通过运行存储在存储器602中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例2中的低品质燃料发电效率控制方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器601所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器601。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器602中，当被所述处理器601执行时，执行如图2所示低品质燃料发电效率控制方法。
在本实施例中，存储器602存储有低品质燃料发电效率控制方法的程序指令或模块，处理器601执行存储在存储器602内的程序指令或模块时，基于朗肯循环***和卡林娜循环***构成的综合发电***，用于对综合循环发电***进行调节控制，包括：获取综合循环***预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，其中，预设位置的物质的质量流量及对应的焓值包括：第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机进口物质的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10，朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15，卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22，第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19；基于所述预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，确定朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率；基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的数学模型；基于综合循坏效率的数学模型进行调节，确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、对应的第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的出口压力、第一汽轮机的出口温度对综合循环发电***进行控制。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的低品质燃料发电效率控制方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种低品质燃料发电效率控制方法，应用于包括朗肯循环发电***和卡琳娜循环发电***的综合循环发电***，所述朗肯循环的第一汽轮机排出的蒸汽进入卡林娜发电循环***的蒸发器，其特征在于，所述方法，包括：
获取综合循环***预设位置处元器件进口或出口的物质的质量流量及对应的焓值，其中，预设位置的物质的质量流量及对应的焓值包括：第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机排汽的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10，朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15，卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22，第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19；
基于所述预设位置处元器件进口或出口的物质的质量流量及对应的焓值，确定朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率；
基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的数学模型；
基于综合循坏效率的数学模型进行调节，确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、对应的第一汽轮机的排汽出口压力、第一汽轮机的排汽出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的排汽出口压力、第一汽轮机的排汽出口温度对综合循环发电***进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述预设位置处元器件进口或出口的物质的质量流量及对应的焓值，确定朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，包括：
采用第一数学模型，根据第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，确定第一泵功率WP1；
采用第二数学模型，根据第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，确定第二泵功率WP2；
采用第三数学模型，根据第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19，确定第三泵功率WP3；
采用第四数学模型，根据第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机排汽的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10、朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵功率WP1及第二泵功率WP2确定朗肯循环的循环效率η1；
采用第五数学模型，根据卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22、第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15及第三泵功率WP3确定卡琳娜循环的循环效率η2。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第一数学模型为：
Wp1＝m12(h12-h11)；
其中，h11为第一泵P1的入口的物质的焓值，m12为第一泵出口物质的质量流量、h12为第一泵出口物质的焓值，WP1为第一泵功率。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第二数学模型为：
WP2＝m5(h6-h5)；
其中，m5为第二泵进口物质的质量流量、h5为第二泵进口物质的焓值，h6为第二泵出口物质的焓值，WP2为第二泵功率。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第三数学模型为：
WP3＝m18(h19-h18)；
m18为第三泵的进口物质的质量流量、h18为第三泵的进口物质的质量流量焓值，h19为第三泵的出口物质的焓值，WP3为第三泵功率。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第四数学模型为：
其中，m3为第一过热器出口物质的第一质量流量、h3为第一过热器出口物质的第一焓值，m4为第一汽轮机排汽的第二质量流量、h4为第一汽轮机排汽的第二焓值，m7为第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量、h7为第一汽轮机第一出口物质的第二焓值，m10为第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量、h10为第一汽轮机第二出口物质的第二焓值、h13为朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值、WP1为第一泵功率，WP2为第二泵功率，η1为循环效率；和
所述第五数学模型为：
m21为卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量、h21为卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的焓值，h22为卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值、m14为第二汽轮机的进口物质的质量流量、h14为第二汽轮机的进口物质的焓值，h15为第二汽轮机出口物质的焓值，WP3为第三泵功率，η2为卡琳娜循环的循环效率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的数学模型，包括：
基于第四数学模型和第五数学模型，确定综合循环效率η的数学模型；
其中，综合循环效率η的数学模型为：
η＝η1+η2-η1×η2；
其中，η1为朗肯循环***的循环效率，η2为卡琳娜循环***的循环效率。
8.一种低品质燃料发电效率控制***，应用于包括朗肯循环发电***和卡琳娜循环发电***的综合循环发电***，所述朗肯循环的第一汽轮机排出的蒸汽进入卡林娜发电循环***的蒸发器，其特征在于，所述***，包括：
获取模块，用于获取综合循环***预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，其中，预设位置的物质的质量流量及对应的焓值包括：第一过热器出口物质的第一质量流量m3、第一焓值h3，第一汽轮机排汽的第二质量流量m4、第二焓值h4，第一汽轮机第一出口物质的第二质量流量m7、第二焓值h7，第一汽轮机第二出口物质的第二质量流量m10、第二焓值h10，朗肯循环的加热器出口物质的质量焓值h13、第一泵P1的入口的物质的焓值h11，第一泵出口物质的质量流量m12、焓值h12，第二泵进口物质的质量流量m5、焓值h5，第二泵出口物质的焓值h6，第二汽轮机的进口物质的质量流量m14、焓值h14，第二汽轮机出口物质的焓值h15，卡琳娜循环的蒸发器I的原料入口的物质的质量流量m21、焓值h21，卡琳娜循环的蒸发器的出口物质的焓值h22，第三泵的进口物质的质量流量m18、焓值h18及第三泵的出口物质的焓值h19；
循环效率确定模块，用于基于所述预设位置的物质的质量流量及对应的焓值，确定朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率；以及基于朗肯循环的循环效率及卡琳娜循环的循环效率，确定综合循环效率的数学模型；
调控模块，用于基于综合循坏效率的数学模型进行调节，确定综合循环效率最大时对应的氨水的质量分数、对应的第一汽轮机的排汽出口压力、第一汽轮机的排汽出口温度，并基于确定的氨水的质量分数、第一汽轮机的排汽出口压力、第一汽轮机的排汽出口温度对综合循环发电***进行控制。
9.一种低品质燃料发电效率控制设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7中任一项所述的低品质燃料发电效率控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7中任一项所述的低品质燃料发电效率控制方法。
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