多热源联合供热系统热源负荷分配及其优化调度研究

摘要

随着我国城市规模的扩大，供热总能耗急剧增加以及人们对生活舒适度要求的提高，为节约能源、减少供热运行费用、增加供热运行的可靠性和备用性，北方许多大中城市逐步探索采用多热源联网供热模式。多热源联网供热由于其固有的复杂结构(热源数目多，管网结构复杂)以及由其带来的复杂的水力热力工况，最终给热源的负荷分配及热源间的优化调度带来较大困难，业内人士主要集中于供热系统水力工况和热力工况的优化调度研究，对热源的负荷分配和优化调度还处于宏观认识阶段。
　　 我国已有多个城市规划了多热源并网供热的模式，但具体到如何充分利用管网的输送能力，随负荷变化灵活匹配各热源的供热量，还缺乏明确的认识和行之有效的调节手段。本文对不同类型的供热热源的供热机理、机组形式及其热经济指标进行了理论分析和研究，并阐述了多热源联网供热系统的管网形式及特点。在热负荷延续时间图的基础上，根据最佳热化系数确定基本热源与调峰热源所承担的负荷值，引用一个实例并以运行费用最低为目标，对多个热源的供热系统的负荷进行了初步分配。
　　 在实际调研的基础上，获取了北京市集中供热系统的基本概况。理论上建立了热源优化调度的目标函数及各个变量参数的计算，以北京市集中供热现状作为实例，并忽略某些影响因素进行了一定的简化，首先是进行区域划分，提出了供热负荷密度的概念和形象化模型，对以后的热源位置选择及容量匹配打下了坚实的基础；分别建立了从供热运行费用最小、一次能源消耗最小及环境影响评价三个方面为目标的优化函数，对各个热源在整个供热季期间的负荷分配情况进行了优化计算，最后得出了各热源间的优化调度方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题来源及背景

1.1.1课题来源

1.1.2研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外现状

1.2.2国内现状

1.3本文主要研究内容

第2章多热源联网供热理论

2.1多热源联网供热方式的热源

2.1.1燃煤热电联产供热机组

2.1.2区域锅炉房供热系统

2.1.3燃气轮机热电联产

2.2供热调峰理论及技术

2.2.1集中供热调峰的概念

2.2.2热电厂与调峰锅炉房的联合运行方式

2.3多热源联合供热系统的设计与运行原则

2.4本章小结

第3章多热源联网运行的热源负荷分配

3.1集中供热系统的热负荷

3.2热负荷延续时间图

3.3调峰负荷的确定

3.3.1最佳热化系数的确定

3.3.2调峰负荷的计算

3.4热源的负荷优化分配及实例

3.4.1热源负荷优化分配原则

3.4.2优化分配数学模型的建立

3.4.3算例分析

3.5本章小结

第4章多热源供热系统热源的优化调度

4.1热源优化调度目标函数及变量的确定

4.1.1热源的运行费用

4.1.2热网中水泵的运行费用

4.1.3优化调度约束条件的确定

4.2热源优化调度实例

4.2.1北京市集中供热系统现状

4.2.2以运行费用最小为目标的热源优化与调度

4.2.3以热源一次能源消耗量最小为目标的热源优化与调度

4.2.4以环境影响评价为目标的热源优化调度

4.3本章小结

第5章：论文成果及展望

5.1论文成果

5.2不足及展望

参考文献

致 谢