一种提高TRT装置运行能效的方法

摘要

本发明涉及能效分析技术，旨在提供一种提高TRT装置运行能效的方法。该方法包括：(1)在保持煤气流量不变的情况下，记录不同阀门开度时所对应的透平机能效；选取其中透平机能效最高或者发电机电流最大时的蝶阀开度，作为该煤气流量下入口蝶阀的最佳开度；(2)改变煤气流量条件，重复上述实验，建立煤气流量与蝶阀开度对应关系的数学模型；(3)根据TRT装置运行过程中的煤气流量，通过所述数学模型获得对应的入口蝶阀最佳开度，并据此对透平机入口蝶阀的控制，从而实现TRT装置在能效最佳状态。本发明方便对透平机的运行管理与优化操作；可有效的减少由于采样带来的噪声而引起的能效计算数据错误；优化计算进口蝶阀的开度，提高TRT装置的能效。

主权项

1.一种提高TRT装置运行能效的方法，包括以下步骤：(1)在保持煤气流量不变的情况下，逐步调整透平机入口蝶阀的开度，调节幅度控制在5％至30％的开度范围；记录不同阀门开度时所对应的透平机能效；选取其中透平机能效最高或者发电机电流最大时的蝶阀开度，作为该煤气流量下入口蝶阀的最佳开度；(2)改变煤气流量条件，重复上述实验；在获取足够数据后，建立煤气流量与蝶阀开度对应关系的数学模型；(3)根据TRT装置运行过程中的煤气流量，通过所述数学模型获得对应的入口蝶阀最佳开度，并据此对透平机入口蝶阀的控制，从而实现TRT装置在能效最佳状态；所述透平机能效数据是通过下述方式获得的：(a)采集TRT装置运行参数，包括：透平机入口流量Q_ti(m³／s)、出口流量Q_to(m³／s)、入口温度T_ti(K)、出口温度T_to(K)、发电功率N(kW)；(b)通过下述公式获得透平机入口煤气带入的热量(q_t1，kW)：$q_{t1}=x_{{\mathrm{CO}}_2}{Q}_{\mathrm{ti}}{c}_{{\mathrm{CO}}_2}^{\mathrm{ti}}+x_{\mathrm{CO}}{Q}_{\mathrm{ti}}{c}_{\mathrm{CO}}^{\mathrm{ti}}+x_{H_2}{Q}_{\mathrm{ti}}{c}_{H_2}^{\mathrm{ti}}+x_{N_2}{Q}_{\mathrm{ti}}{c}_{N_2}^{\mathrm{ti}}+x_{{\mathrm{CH}}_4}{Q}_{\mathrm{ti}}{c}_{{\mathrm{CH}}_4}^{\mathrm{ti}}$式中，x_CO、分别为高炉炉顶煤气中主要成分CO₂、CO、N₂、H₂、CH₄的体积含量(％)；是温度为T_ti时的比焓(kJ／m³)；(c)通过下述公式获得透平机出口煤气带出的热量(q_t2，kW)：$q_{t2}=x_{{\mathrm{CO}}_2}{Q}_{\mathrm{to}}{c}_{{\mathrm{CO}}_2}^{\mathrm{to}}+x_{\mathrm{CO}}{Q}_{\mathrm{to}}{c}_{\mathrm{CO}}^{\mathrm{to}}+x_{H_2}{Q}_{\mathrm{to}}{c}_{H_2}^{\mathrm{to}}+x_{N_2}{Q}_{\mathrm{to}}{c}_{N_2}^{\mathrm{to}}+x_{{\mathrm{CH}}_4}{Q}_{\mathrm{to}}{c}_{{\mathrm{CH}}_4}^{\mathrm{to}}$式中，为温度为T_to的比焓(kJ／m³)；(d)通过下述公式获得透平可回收的热量为(q_tr，kW)：q_tr＝q_t1-q_t2(e)通过下述公式获得透平机的能效：${\eta }_t=\frac{N}{q_{\mathrm{tr}}};$在获得透平机的能效数据后，根据下述公式采用一阶滞后滤波算法对其进行滤波处理以去除噪声：${\eta }_b^{\mathrm{nf}}=(1-\alpha ){\eta }_b^n+{\mathrm{\alpha \eta }}_b^{\mathrm{nf}-1}$式中，表示第n次的能效滤波后的值，为第n次计算的能效值，表示第n-1次的能效滤波后的值，α的取值范围为0～1。