J0-节能2001年第8期
文章墒号:1004—7948(200D~一0010—02文标识日:A中圈丹妻号:TK229.924 F,K压再热佘熟锅炉幕汔参致优'ruben~-析
(太连理工托学动力工程系托连l16023)岳伟挺李素芬沈胜强
摘要：本文对联合循环系统双压再热余热锅炉的蒸汽参数进行了优化研究.计算并总结了最优化的蒸汽压力，蒸汽流量以及烟回收量随余热锅炉进口燃气参数的变化规律.其结果对联舍循环余热锅炉的优化设计具有理论意殳和实用价值. 关键词：余热锅炉；蒸汽参数；优化
1引言
燃气一蒸汽联合循环使燃料中的化学能
实现了梯级利用，提高了系统的循环效率，在我
国(特别是经济发达地区)近年来发展很快，并
得到了比较广泛的应用.如何进一步提高联合
循环系统的效率是目前研究的焦点之一.余热
锅炉作为联合循环系统中的能量交换设备，同
时连接着燃气轮机和蒸汽轮机，在系统中起着
承上启下的作用，是系统整体优化的一个关键
设备，对联合循环系统的效率产生重要影响.
本文以双压再热余热锅炉为例.建立其数学模
型，应用正多面体优化方法，对其蒸汽参数进
行优化计算，并分析了最优化参数的变化规律.
仓储室内定位系统2热工模型
图l表示双压再热余热锅炉汽水侧的朗肯
循环过程，图2是相应的余热锅炉中燃气侧与
汽水侧的换热过程.
T
S
圈l取压再热余热锅炉汽水僖的朗肯循环过程f=∑MAE
A=T一.h
ATt=—T嚏【.】
(1)
(2)米黄石
T
低频振荡
T-
L
圈2燃气僖与汽水僖的挠热过程
3
MB(一)苫MQ
3
(一)善MQ(
3
(一)三MQ,(6)
式中一余热锅炉烟回收值;
A骂一各股单位质量受热工质回收的阚
量:
M,M2,M，一分别为高压，低压及再热
受热工质的流量;
△A7-_分别为余热锅炉燃气与高压
和低压受热工质之间的节点
温差:
丁,.
一乙烯基涂料
分别为高压和低压受热
工质的相变温度:
丁，一分别为对应于高压和低压饱和
水状态点的燃气温度:
aj,al一分别为单位质量的第i股受热
工质在温区l和温区2的暧热量:
2001年第8期节
一
余热锅炉排烟温度;
Q一单位质量的高压水和低压水从丁
升温到之间的吸热量.
3优化模型与求解
本文优化的参数是双压再热余热锅炉各压
力级的水和水蒸气的流量和压力，优化的目标是使余热锅炉炯回收量最大.依此建立以炯回收量为目标函数，汽水侧的压力与流量为决策变量的余热锅炉优化数学模型:
max.=f(^,^,,)(7)
S.T.
ATb>△7
城市垃圾处理
△T.>A7
>r
c<0.2
式中,M..R,PI
(8)
(9)
(10)
(11)
分别为高压，低压水
蒸气流量和压力值;
△一最小节点温差;
一
汽轮机低压缸排汽湿度,
从优化模型可以看出，目标函数具有两个
特点：难以写出具有偏导数的目标函数的解析式；决策变量受约束条件的限制，并且约束方程也难以写出具有偏导数的解析式.正多面体法能够解决古有不等式约束的优化问题，而且不需要建立目标函数的直接表达式，比较适合热力系统的优化，首先在可行域内(包括边界)选择一点作为初始的目标函数点，在
维欧式空间E为决策变量数)内形成一个以为形心的初始正多面体然后将正多面体
在维空间内按一定的规则变动，包括平移,
翻转和收缩反复使用平移.翻转和收缩等搜索方法，使正多面体的形心逐步逼近最优点. 4计算结果与分析
当进^余热锅炉的燃气流量范围为713～2322t/h.燃气温度范围为540～6o0℃时，对于不同的燃气流量M，和燃气温度，应用所
建立的热工模型和优化模型，对水和水蒸气各个压力级的压力和流量，都可进行优化计算. 图3给出了最优的高压级流量M和低压
级的流量.随M，的变化曲线.由图3
可见，随着燃气流量的增加，最优的高压级和低压级汽水流量值都增大；随着燃气温度的增高，最优的高压流量仍然增大，而最优的低
压级流量则变化较小.
3卯
2卯
2oO
l卯
lo0
50
7l3.5l25615552245
105045318282322
M.(t/h)
圈3流量优化曲线
图4给出了最优的高压级压力R和低压
级P的压力随，丁的变化曲线.由图4
可见，对于高压级汽水工质，随着燃气流量增大和燃气温度增高，最优的高压级汽水压力值相应增大；对于低压级汽水工质，最优的低压级压力值随着燃气流量的增大也相应增大，而受燃气温度的影响却很小.
<一
1050l453l8282322
MJ(t/h)
圈4最优压力曲线
图5给出了最优的炯回收值E随.
的变化曲线.由图5可见，随着燃气流量的增大或燃气温度的增高，最优的炯回收值也随之增大.因此，为回收最多的炯，在满足约束条件的情况下，应尽量提高余热锅炉内高压级和低压级受热工质的流量与压力.
生产数据采集
值得注意的一点是，最优点靠近约束条件
的边界处.最小节点温差△f的值对优化
