燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)行

王革非

(南京汽輪電機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司 江蘇 南京 210000)

1 燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行價(jià)值

想要對(duì)整體問題進(jìn)行研究，就必須要在一定程度上明確燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行價(jià)值。對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)來說，其存在著極強(qiáng)的節(jié)能性，也正是因?yàn)槿細(xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具備這一特征，所以其得到了快速的發(fā)展，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用相當(dāng)于合理地利用能源，這對(duì)于我國(guó)的發(fā)展來說具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)意義。目前有相關(guān)人士從不同角度對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的的經(jīng)濟(jì)性以及節(jié)能性問題進(jìn)行了分析，雖然具體的分析與評(píng)價(jià)方式存在差異，但得出的結(jié)論都認(rèn)可燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行價(jià)值。如今燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化已經(jīng)成為了工程界的討論熱點(diǎn)問題，但在學(xué)術(shù)界還存在著研究空白，所以必須要對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行分析。以上所述基本就是燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行價(jià)值。

2 燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)行研究

2.1 燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化基礎(chǔ)

對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)而言，其主要的燃料為天然氣，其優(yōu)化基礎(chǔ)在于不同的燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)型式，無論是燃機(jī)余熱鍋爐型還是燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)型，亦或是開式注蒸汽燃機(jī)循環(huán)型、閉式注蒸汽燃機(jī)循環(huán)型都需要包括在其中。對(duì)于閉式注蒸汽燃機(jī)循環(huán)型而言，其在冬季主要利用供熱回水和熱泵冷水的方式來冷卻濕煙氣，之后對(duì)所注水分進(jìn)行回收，降低出現(xiàn)熱霧污染的幾率，而冷凝鍋爐則是指通過冷凝煙氣中的相關(guān)水蒸汽，以利用其汽化潛熱為手段，提高熱效率，根據(jù)發(fā)熱量計(jì)算，這種形式的熱效率可達(dá)到100%，如果能夠?qū)ζ溥M(jìn)行優(yōu)化，就可以進(jìn)一步詮釋其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)價(jià)值。

2.2 燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法

從燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法來看，無論是全年總費(fèi)用法還是層次分析法都需要包括在其中，從全年總費(fèi)用法的角度來看，其主要是將工程方案的整體過程進(jìn)行投資折算，從施工開始到基建結(jié)束，整體過程的投資折算到結(jié)束年份，之后對(duì)折算后的投資進(jìn)行平均分?jǐn)?，與年運(yùn)行的具體費(fèi)用進(jìn)行相加，就能夠得出全年整體的費(fèi)用，對(duì)方案進(jìn)行比較是將工程方案從施工到結(jié)束的投資折算，與年運(yùn)行費(fèi)用相加，之后得出總費(fèi)用，比較不同的方案能夠發(fā)現(xiàn)全年總費(fèi)用最低的方案存在著較高的經(jīng)濟(jì)性，主要以全年總費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)，以現(xiàn)有的相關(guān)燃機(jī)等設(shè)備性能為約束條件，在優(yōu)化配置方案中先對(duì)某種具體的配置方案進(jìn)行搜索，就可以根據(jù)各個(gè)時(shí)段的能量需求得到優(yōu)化運(yùn)行方案與全年最優(yōu)運(yùn)行費(fèi)用，計(jì)算全年總費(fèi)用，最終全年總費(fèi)用最少的配置方案為優(yōu)化方案。在具體的時(shí)段從外界輸入到系統(tǒng)的具體燃料費(fèi)用與購(gòu)電費(fèi)用的和為J(k)，其中C fbuy代表燃料價(jià)格，C ebuy為購(gòu)電價(jià)格)，全年設(shè)備的整體費(fèi)用為C c，在一年中以春秋為典型日，同時(shí)夏季和冬季分別為不同的典型日，總和為365d，從開始施工到施工結(jié)束的所有投資等于某種具體配置方案的設(shè)備費(fèi)用，通過相關(guān)的模型以及全年的總費(fèi)用方式可以獲得全年總費(fèi)用最少的優(yōu)化配置.

再?gòu)膶哟畏治龇ǖ慕嵌葋砜?，之所以需要?duì)其進(jìn)行研究，主要是因?yàn)槿绻粡娜昕傎M(fèi)用的角度評(píng)價(jià)電站往往會(huì)存在著不合理、不完善的情況，尤其是對(duì)于一些調(diào)峰性能較高的電站來說，其在配置蓄冷方面往往具備一定的好處，而對(duì)于那些對(duì)占地面積要求不高的情況而言，往往是不配置蓄冷占優(yōu)，所以需要從不同方面合理開展評(píng)價(jià)，無論是占地面積還是調(diào)峰性能都包括在其中。系統(tǒng)配置涉及到的因素包括多審目標(biāo)與搜索空間目標(biāo)，一些因素很難應(yīng)用數(shù)字模型進(jìn)行定量分析，層次分析法則會(huì)在系統(tǒng)合理方案選擇的過程中做出決策，其具備較強(qiáng)的實(shí)用性與多目標(biāo)特點(diǎn)，將定性與定量的相關(guān)指標(biāo)完全統(tǒng)一在模型當(dāng)中，以全年總費(fèi)用最少為目標(biāo)，優(yōu)化配置方案，之后利用層次分析法對(duì)最終的配置方案進(jìn)行確定。具體如何進(jìn)行優(yōu)化，也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不斷地探索。

2.3 燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行

燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行與燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的具體情況息息相關(guān)，因?yàn)樵谌細(xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中存在著很多的優(yōu)點(diǎn)，無論是系統(tǒng)簡(jiǎn)單還是投資減少都包括在其中，通過補(bǔ)燃的方式能夠?qū)夥邋仩t和風(fēng)機(jī)的費(fèi)用進(jìn)行節(jié)省，利用燃機(jī)排氣余熱在冬季夜間低電價(jià)時(shí)，其存在著需熱量較大的客觀情況，雖然對(duì)燃機(jī)發(fā)電加余熱鍋爐補(bǔ)燃供熱進(jìn)行利用仍然可以在現(xiàn)實(shí)中獲得一定的經(jīng)濟(jì)利益，但是由于在春夏秋季不需補(bǔ)燃，所以該系統(tǒng)多余的蒸汽量較大，即便進(jìn)氣冷卻能夠減少蒸汽量，也存在著很多多余的蒸汽量，這也應(yīng)該引起人們的重視。

3 結(jié)論

綜上所述，從現(xiàn)實(shí)情況來看，燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用時(shí)間相比較于國(guó)外還不夠長(zhǎng)，同時(shí)存在著很多的應(yīng)用問題需要解決，這些問題及相關(guān)因素的存在都限制了燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的作用，對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)而言，其主要的燃料為天然氣，其優(yōu)化基礎(chǔ)在于不同的燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)型式，無論是燃機(jī)余熱鍋爐型還是燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)型，亦或是開式注蒸汽燃機(jī)循環(huán)型、閉式注蒸汽燃機(jī)循環(huán)型都需要包括在其中。