一种供能调节方法及其耦合供能系统与流程

1.本技术涉及电力系统技术领域，更具体的说，尤其涉及供能调节方法及其耦合供能系统。


背景技术：

2.随着水泥窑平均运转率的下降，一方面会导致水泥厂熟料生产线停运时间较长，从而导致熟料煅烧产生的废热不足；而废热不足，就会导致汽轮机负荷率下降，余热发电量降低。
3.而余热发电是“以热定电”的原则，不会为了多发电而调整熟料生产计划，故余热发电量的减少就意味着需要更多其他电力的补给(例如外购火电)，这样会增加碳的排放量。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种供能调节方法及其耦合供能系统，以实现在无需增加其他电力补给的情况下，维持余热发电，降低碳的排放量为目的。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
6.本技术第一方面提供了一种供能调节方法，所述方法包括：
7.根据蒸汽生成装置用热率、系统热利用效率、单位熟料热耗和熟料生产计划，确定余热发电功率；
8.利用所述余热发电功率，确定目标时段内所需的热量；
9.根据所述目标时段内所需的热量，确定第一燃气量；
10.对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到所述目标时段所需的产热量；
11.根据所述目标时段内所需的产热量，确定第二燃气量；
12.根据所述第一燃气量和所述第二燃气量，估算所述目标时段内的生物质的需求量。
13.可选的，所述根据蒸汽生成装置用热率、系统热利用效率、单位熟料热耗和熟料生产计划，确定余热发电功率，包括：
14.将蒸汽生成装置用热率和系统热利用效率做乘积运算，得到总效率；
15.从熟料生产计划中，确定熟料需求量；
16.将预设目标系数、所述熟料需求量、单位熟料热耗和总效率做乘积运算，得到余热发电功率。
17.可选的，所述利用所述余热发电功率，确定目标时段内所需的热量，包括：
18.计算所述余热发电功率与发电机组设计功率之间的差值；
19.基于累积时间对所述差值进行累积，得到目标时段内所需的余热发电量；其中，所述累积时间根据所述目标时段确定；
20.根据电热转换系数对所述余热发电量进行转换，得到所述目标时段内所需的热
量。
21.可选的，所述根据所述目标时段内所需的热量，确定第一燃气量，包括：
22.根据所述目标时段内所需的热量和单位生物质燃气热值，计算第一燃气量。
23.可选的，所述对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到所述目标时段内所需的产热量，包括：
24.基于累积时间对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到目标时段内所需的产热量，其中所述累积时间根据所述目标时间段确定。
25.可选的，所述根据所述目标时段内的产热量，确定第二燃气量，包括：
26.根据所述目标时段内的产热量和单位生物质燃气热值，计算第二燃气量。
27.可选的，所述根据所述第一燃气量和所述第二燃气量，估算所述目标时段内的生物质的需求量，包括：
28.根据所述第一燃气量和单位生物质产气量，确定生物质的第一需求量；
29.根据所述第二燃气量和单位生物质产气量，确定生物质的第二需求量；
30.将所述第一需求量和第二需求量进行求和，得到所述目标时段内的生物质的需求量。
31.可选的，所述冷/热负荷短期预测值是通过冷/热负荷短期值预测模型利用目标冷/热负荷功率数据和目标气象数据进行预测得到；
32.其中，所述冷/热负荷短期值预测模型是利用历史冷/热负荷功率数据和历史气象数据对神经网络进行训练得到。
33.本技术第二方面提供了一种耦合供能系统，包括：处理器、蒸汽生成装置、补燃装置、动力设备、发电机和烟气直燃机；
34.所述处理器用于利用本技术第一方面提供的的供能调节方法确定需投入所述补燃装置的生物质的需求量；
35.所述蒸汽生成装置的输入端接收废热，所述蒸汽生成装置的输出端与所述补燃装置的第一输入端相连；
36.所述补燃装置的第二输入端接收所述需求量的生物质，所述补燃装置的第一输出端与所述动力设备的输入端相连，所述动力设备的输出端与所述发电机的输入端相连；
37.所述烟气直燃机的第一输入端与所述补燃装置的第二输出端相连，所述烟气直燃机的第二输入端与所述补燃装置的第三输出端相连。
38.可选的，所述补燃装置包括加热装置和储存装置；
39.所述蒸汽生成装置的输出端与所述加热装置的第一输入端相连；其中，所述加热装置的第一输入端为所述补燃装置的第一输入端；
40.所述加热装置第二输入端与所述储存装置的第一输出端相连，所述加热装置的第一输出端与所述动力设备的输出端相连；其中，所述加热装置的第一输出端为所述补燃装置的第一输出端；
41.所述烟气直燃机的第一输入端与所述加热装置的第二输出端相连，所述烟气直燃机的第二输入端与所述储存装置的第二输出端相连；其中，所述加热装置的第二输出端为所述补燃装置的第二输出端，所述储存装置的第二输出端为所述补燃装置的第三输出端。
42.可选的，所述储存装置包括：气化设备、净化设备和储气设备；
43.所述气化设备的输入端接收所述需求量的生物质，所述气化设备的输出端与所述净化设备的输入端相连；其中，所述气化设备的输入端为所述补燃装置的第二输入端；
44.所述净化设备的输出端与所述储气设备的输入端相连，所述储气设备的第一输出端与所述加热装置的第二输入端相连；其中，所述储气罐的第一输出端为所述储存装置的第一输出端；
45.所述储气设备的第二输出端与所述烟气直燃机的第二输入端相连；其中，所述储气设备的第二输出端为所述储存装置的第二输出端。
46.本技术提供的供能调节方法，根据蒸汽生成装置用热率、系统热利用效率、单位熟料热耗和熟料生产计划，确定余热发电功率；利用所述余热发电功率，确定目标时段内所需的热量；根据所述目标时段内所需的热量，确定第一燃气量；对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到所述目标时段所需的产热量；根据所述目标时段内所需的产热量，确定第二燃气量；根据所述第一燃气量和所述第二燃气量，估算所述目标时段内的生物质的需求量，向耦合供能系统投入需求量的生物质，以便在耦合供能系统确定余热不足的情况下，耦合供能系统利用投入的生物质生成相应的燃气进行补燃，来维持余热发电，从而避免增加其他电力补给，降低碳的排放量，并且本技术提供的技术方案还可以合理的预测出需要投入耦合供能系统的生物质的需求量，从而保证生物质与耦合发电的供用平衡。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
48.图1为本技术实施例提供的一种供能调节方法的流程示意图；
49.图2为本技术实施例提供的一种耦合供能系统的结构示意图；
50.图3为本技术实施例提供的另一种耦合供能系统的结构示意图。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
52.在本技术中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
53.参见图1，示出了本技术实施例提供的一种供能调节方法的流程示意图，该供能调节方法具体包括以下步骤：
54.s101：根据蒸汽生成装置用热率、系统热利用效率、单位熟料热耗和熟料生产计
划，确定余热发电功率。
55.在具体执行步骤s101的过程中，可以获取目标时段内的水泥厂熟料生产线的熟料生产计划、余热锅炉当前的蒸汽生成装置用热率，耦合供能系统当前的系统热利用效率，并根据蒸汽生成装置用热率、系统热利用效率、单位熟料热耗和熟料生产计划，计算余热发电功率。
56.在本实施例中，蒸汽生成装置用热率是根据预热器出口废气显热与余热总热量的比例和篦冷机余风显热与余热总热量的比例计算得到；具体的，将预热器出口废气显热与余热总热量的比例和篦冷机余风显热与余热总热量的比例进行求和，得到蒸汽生成装置用热率。此时，蒸汽生成装置用热率的计算方式如公式(1)所示：
57.β＝φ
yr
+φ
bl
(1)
58.其中，β为蒸汽生成装置用热率，φ
yr
为预热器出口废气显热占余热总热量的比例，φ
bl
篦冷机余风显热占余热总热量的比例。
59.在本实施例中，还可以根据历史余热发电功率和蒸汽生成装置热功率，计算系统热利用效率。具体的，将历史余热发电功率除以蒸汽生成装置热功率，得到系统热利用效率，此时，系统热利用效率的计算方式如公式(2)所示：
[0060][0061]
其中，ηi为系统热利用效率，py'为历史余热发电功率，δq为蒸汽生成装置热功率。
[0062]
可选的，可以预先确定目标系数，以便将蒸汽生成装置用热率和系统热利用效率做乘积运算，得到总效率；从熟料生产计划中，确定熟料需求量；将预设目标系数、熟料需求量、单位熟料热耗和总效率做乘积运算，得到余热发电功率。例如，目标系数预先设置为1000/24*3600时，余热发电功率的计算方式如公式(3)所示：
[0063][0064]
其中，py为余热发电功率，β为蒸汽生成装置用热率，ηi为系统热利用效率，δq为余热锅炉热功率，ms从熟料生产计划中的熟料需求量，r为单位熟料热耗。
[0065]
s102：利用余热发电功率，确定目标时段内所需的热量。
[0066]
在具体执行步骤s102的过程中，在确定余热发电功率后，可以进一步利用余热发电功率确定目标时段内所需的余热发电量，以便对目标时段内所需的余热发电量进行电热转换，得到目标时段内所需的热量。
[0067]
需要说明的是，目标时段可以为未来7天，例如，当前时间为2023.2.15，则目标时段可以为2023.2.15～2023.2.22。有关于目标时段的选取，可以根据实际应用进行选取，本技术实施例不加以限定。
[0068]
可选的，首先计算余热发电功率与发电机组设计功率之间的差值；其次，根据目标时段确定累积时间，并基于累积时间对差值进行累积，得到目标时段内所需的余热发电量；最后，根据电热转换系数对余热发电量进行转换，得到目标时段内所需的热量。
[0069]
在实际应用中，可以以秒为采集频率，若目标时段为未来7天，则根据目标时段确定的累积时间可以为3600*24*7。此时，目标时段内所需的余热发电量的计算方式如公式(4)所示：
[0070][0071]
其中，p
ys,i
为第i时刻的发电机组设计功率，p
y,i
第i时刻的余热发电功率，(p
ys,i-p
y,i
)为余热发电功率与发电机组设计功率之间的差值。
[0072]
仍以累积时间为3600*24*7为例，在计算出目标时段内所需的余热发电量后，可以根据电热转换系数将目标时段内的余热发电量转换为目标时段内所需的热量。此时，目标时段内所需的热量转换方式如公式(5)所示：
[0073][0074]
其中，ηi电热转换系数。
[0075]
需要说明的是，电热转换系数也称为系统热利用效率。
[0076]
s103：根据目标时段内所需的热量，确定第一燃气量。
[0077]
在本实施例中，在计算出目标时段内所需的热量后，可以根据目标时段内所需的热量和单位生物质燃气热值，计算第一燃气量。
[0078]
具体的，可以将目标时段内所需的热量除以单位生物质燃气热值，便可得到目标时段内所需的第一燃气值。仍以累积时间为3600*24*7为例，此时，第一燃气值的计算方式如公式(6)所示。
[0079][0080]
其中，h为单位生物质燃气热值。
[0081]
在实际应用中，耦合供能系统在余热不足的情况下，需要引入部分燃气进行补燃，而第一燃气值便是目标时段内耦合供能系统需要引入的燃气的燃气值。
[0082]
s104：对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到目标时段内所需的产热量。
[0083]
在本实施例中，可以获取历史冷/热负荷功率数据和历史气象数据，并是利用历史冷/热负荷功率数据和历史气象数据对神经网络进行训练，得到冷/热负荷短期值预测模型。
[0084]
具体的，将历史冷/热负荷功率数据和历史气象数据输入神经网络，以便神经网络根据历史冷/热负荷功率数据和历史气象数据预测初始冷/热负荷短期预测值，并以初始冷/热负荷短期预测值趋近于目标冷/热负荷短期预测值为目标，对神经网络的参数进行调整，直至神经网络达到收敛为止，得到冷/热负荷短期值预测模型。
[0085]
在本实施例中，可以从历史冷/热负荷功率数据中筛选出近期的目标冷/热负荷功率数据，以及从历史气象数据中筛选出近期的目标气象数据，以便通过冷/热负荷短期值预测模型利用目标冷/热负荷功率数据和目标气象数据预测冷/热负荷短期预测值。
[0086]
其中，近期可以为前7天，例如，当前时间为2023.2.15，则目标时段可以为2023.2.15～2023.2.22。有关于近期的具体时间的选取，可以根据实际应用进行选取，本技术实施例不加以限定。
[0087]
具体的，可以将目标冷/热负荷功率数据和目标气象数据输入冷/热负荷短期值预
测模型，冷/热负荷短期值预测模型根据目标冷/热负荷功率数据和目标气象数据进行预测，得到冷/热负荷短期预测值；并对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到目标时段内所需的产热量。
[0088]
可选的，根据目标时段确定相应的累积时间后，可以基于累积时间对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到目标时段内所需的产热量。
[0089]
在实际应用中，可以以秒为采集频率，若目标时段为未来7天，则根据目标时段确定的累积时间可以为3600*24*7。此时，目标时段内所需的产热量的计算方式如公式(7)所示：
[0090][0091]
其中，q
havc，i
为冷/热负荷短期预测值。
[0092]
需要说明的是，在具体执行本技术的过程中，步骤s101和步骤s104可以同时执行，也可以先执行完步骤s101～步骤s103后再执行步骤s104，或者先执行步骤s104～步骤s106后再执行步骤s101。本技术不对步骤s101和步骤s104的执行顺序进行限定。
[0093]
s105：根据目标时段内的产热量，确定第二燃气量。
[0094]
在本实施例中，在计算出目标时段内所需的产热量后，可以根据目标时段内的产热量和单位生物质燃气热值，计算第二燃气量。
[0095]
具体的，可以将目标时段内的产热量除以单位生物质燃气热值，便可得到目标时段内所需的第二燃气值。仍以累积时间为3600*24*7为例，此时，第二燃气值的计算方式如公式(8)所示。
[0096][0097]
其中，h为单位生物质燃气热值。
[0098]
在实际应用中，耦合供能系统在余热不足的情况下，除了需要引入部分燃气进行补燃以外，还可以估算出耦合供能系统中的烟气直燃机进行供暖/制冷所需的燃气，而第二燃气值便是目标时段内烟气直燃机所需的燃气的燃气值。
[0099]
s106：根据第一燃气量和第二燃气量，估算目标时段内的生物质的需求量。
[0100]
在本实施例中，在计算出第一燃气量和第二燃气量后，可以根据第一燃气量计算生物质的第一需求量，以及根据第二燃气量计算生物质的第二需求量，并将生物质的第一需求量和生物质的第二需求量进行求和，得到目标时段内的总的生物质的需求量，也就是，得到耦合供能系统在目标时段内需要的总的生物质的需求量。
[0101]
可选的，根据第一燃气量和单位生物质产气量，确定生物质的第一需求量；根据第二燃气量和单位生物质产气量，确定生物质的第二需求量；将第一需求量和第二需求量进行求和，得到目标时段内的生物质的需求量。
[0102]
具体的，可以将第一燃气量除以单位生物质产气量，得到生物质的第一需求量。仍以累积时间为3600*24*7为例，此时，生物质的第一需求量的计算方式如公式(9)所示。
[0103][0104]
其中，m
sw，1
为生物质的第一需求量，ε
rq
为单位生物质产气量。
[0105]
可以将第二燃气量除以单位生物质产气量，得到生物质的第二需求量。仍以累积时间为3600*24*7为例，此时，生物质的第二需求量的计算方式如公式(10)所示。
[0106][0107]
其中，m
sw，2
为生物质的第二需求量，ε
rq
为单位生物质产气量。
[0108]
本技术提供的供能调节方法，根据蒸汽生成装置用热率、系统热利用效率、单位熟料热耗和熟料生产计划，确定余热发电功率；利用余热发电功率，确定目标时段内所需的热量；根据目标时段内所需的热量，确定第一燃气量；对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到目标时段所需的产热量；根据目标时段内所需的产热量，确定第二燃气量；根据第一燃气量和第二燃气量，估算目标时段内的生物质的需求量，向耦合供能系统投入需求量的生物质，以便在耦合供能系统确定余热不足的情况下，耦合供能系统利用投入的生物质生成相应的燃气进行补燃，来维持余热发电，从而避免增加其他电力补给，降低碳的排放量，并且本技术提供的技术方案还可以合理的预测出需要投入耦合供能系统的生物质的需求量，从而保证生物质与耦合发电的供用平衡。
[0109]
在上述本技术提供的供能调节方法的基础上，本技术实施例还提供了一种耦合供能系统，如图2所示，该耦合供能系统包括处理器201、蒸汽生成装置202、补燃装置203、动力设备204、发电机205和烟气直燃机206；
[0110]
处理器201用于利用上述本技术提供的供能调节方法确定需投入补燃装置的生物质的需求量；蒸汽生成装置202的输入端接收废热，蒸汽生成装置202的输出端与补燃装置203的第一输入端相连；补燃装置203的第二输入端接收需求量的生物质，补燃装置203的第一输出端与动力设备204的输入端相连，动力设备204的输出端与发电机205的输入端相连，发电机205的输出端连接有目标设备；烟气直燃机206的第一输入端与补燃装置203的第二输出端相连，烟气直燃机206的第二输入端与补燃装置203的第三输出端相连。
[0111]
在本实施例中，可以将水泥厂熟料生产线在进行熟料煅烧过程中产生的废热作为余热资源，通过蒸汽生成装置202的输入端输入蒸汽生成装置202，以便蒸汽生成装置202对输入的余热资源进行处理，产生相应的高温的主蒸汽，并将产生的主蒸汽输入补燃装置203。与此同时，通过处理器201执行上述本技术提供的供能调节方法，确定出需要投入补燃装置的生物质的需求量，并通过处理器201通过预设方式抓取需求量的生物质投入补燃装置203中，以便补燃装置203对投入的生物质进行气化，产生燃气，并将产生的燃气进行存储。
[0112]
补燃装置203接收到主蒸汽时，可以判断主蒸汽流量是否等于标准主蒸汽流量，以及主蒸汽温度是否等于标准主蒸汽温度；若主蒸汽流量小于标准主蒸汽流量，且主蒸汽温度小于目标主蒸汽温度，补燃装置203利用燃气加热水泵常温给水至第一预设温度产生蒸汽，使蒸汽的蒸汽流量和主蒸汽流量共同达到标准主蒸汽流量，以及蒸汽的蒸汽温度和主
蒸汽温度共同达到标准主蒸汽温度；动力设备204利用蒸汽和主蒸汽带动发电机205发电。
[0113]
若主蒸汽流量小于目标主蒸汽流量，且主蒸汽温度大于目标主蒸汽温度，补燃装置利用燃气加热水泵常温给水至第二预设温度产生蒸汽，使蒸汽的蒸汽流量和主蒸汽流量共同达到标准主蒸汽流量，以及蒸汽的蒸汽温度和主蒸汽温度共同达到标准主蒸汽温度；其中，第二预设温度小于第一预设温度；动力设备204利用蒸汽和主蒸汽带动发电机205发电。
[0114]
若主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量，且主蒸汽温度小于标准主蒸汽温度，利用燃气将主蒸汽加热至标准主蒸汽温度；动力设备204利用加热后的主蒸汽带动发电机205发电。
[0115]
若主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量，且主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度，动力设备204利用主蒸汽带动发电机205发电。
[0116]
若主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量，且主蒸汽温度大于标准主蒸汽温度，打开减温水阀，直至主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度，以及主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量为止，动力设备204利用主蒸汽温度等于目标主蒸汽温度和主蒸汽流量等于目标主蒸汽流量的主蒸汽带动发电机205发电。
[0117]
若主蒸汽流量大于标准主蒸汽流量，此时不论主蒸汽温度小于/等于/大于标准主蒸汽温度，在时滞时间后打开排汽阀，直至主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量，此时，若主蒸汽温度小于标准蒸汽温度，则将主蒸汽加热至标准主蒸汽温度；若主蒸汽温度大于标准蒸汽温度，打开减温水阀，直至主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度为止；动力设备204利用主蒸汽温度等于目标主蒸汽温度和主蒸汽流量等于目标主蒸汽流量的主蒸汽带动发电机205发电。
[0118]
蒸汽生产装置202产生的主蒸汽在进入补燃装置203后会产生相应的烟气；补燃装置203可以将产生的烟气输入烟气直燃机206，以及烟气直燃机105可以从储存装置202中引出预先存储的第二燃气值的燃气，并通过燃气管道将引出的燃气转换成烟气后进入烟气直燃机，以便烟气直燃机206利用补燃装置203产生的烟气和通过燃气管道将从补燃装置203引出的第二燃气值的燃气转换成的烟气为厂区制冷或者供热。
[0119]
在本实施例中，动力设备204带动发电机发电可以用于厂区电负荷、电制冷、电制热或者上网。
[0120]
可选的，补燃装置203的第一输出端通过蒸汽管道与动力设备的输入端相连；
[0121]
可选的，在上述耦合供能系统中，补燃装置203包括加热装置和储存装置。
[0122]
具体的，蒸汽生成装置的输出端与加热装置的第一输入端相连；其中，加热装置的第一输入端为补燃装置的第一输入端；
[0123]
加热装置第二输入端与储存装置的第一输出端相连，加热装置的第一输出端与动力设备的输出端相连；其中，加热装置的第一输出端为补燃装置的第一输出端；
[0124]
烟气直燃机的第一输入端与加热装置的第二输出端相连，烟气直燃机的第二输入端与储存装置的第二输出端相连；其中，加热装置的第二输出端为补燃装置的第二输出端，储存装置的第二输出端为补燃装置的第三输出端。
[0125]
可选的，储存装置包括：气化设备、净化设备和储气设备；
[0126]
具体的，气化设备的输入端接收需求量的生物质，气化设备的输出端与净化设备
的输入端相连；其中，气化设备的输入端为补燃装置的第二输入端；净化设备的输出端与储气设备的输入端相连，储气设备的第一输出端与加热装置的第二输入端相连；其中，储气罐的第一输出端为储存装置的第一输出端；储气设备的第二输出端与烟气直燃机的第二输入端相连；其中，储气设备的第二输出端为储存装置的第二输出端。
[0127]
作为本技术实施例的一种优选方式，蒸汽生成装置202可以为余热锅炉，动力设备204可以为蒸汽轮机，气化设备可以为气化炉，储气设备可以为储气罐。以根据实际应用进行选取，本技术实施例不加以限定。
[0128]
如图3所示，余热锅炉的输入端接收废热，余热锅炉的输出端与补燃锅炉的第一输入端相连，余热锅炉对输入的废热进行处理，产生相应的高温的主蒸汽，并将产生的主蒸汽输入补燃锅炉。
[0129]
与此同时，通过处理器执行上述本技术提供的供能调节方法，确定出需要投入补燃装置的生物质的需求量，并通过处理器通过预设方式抓取需求量的生物质通过气化炉的输入端投入气化炉中；气化炉的输出端与净化设备的输入端相连，净化设备的输出端与储气罐的输入端相连，气化炉对投入的生物质进行气化，产生相应的燃气，并通过净化设备将产生的燃气传输至储气罐中进行存储。
[0130]
储气罐的输出端与补燃锅炉第二输入端相连，补燃锅炉的第一输出端通过蒸汽管道与蒸汽轮机的输入端相连；蒸汽轮机的输出端连接有目标设备。
[0131]
补燃锅炉可以判断该主蒸汽的主蒸汽流量是否等于标准主蒸汽流量，以及主蒸汽温度是否等于标准主蒸汽温度。若主蒸汽流量小于标准主蒸汽流量，且主蒸汽温度小于标准主蒸汽温度，此时补燃锅炉可以在时滞时间后切换成并联功能模式，也就是说，打开常温给水水泵阀门，输出预设流量的水泵常温给水，并从储气罐中引出部分燃气加热输出的水泵常温给水至第一预设温度，使蒸汽的蒸汽流量和主蒸汽流量共同达到标准主蒸汽流量，以及蒸汽的蒸汽温度和主蒸汽温度共同达到标准主蒸汽温度；通过蒸汽管道将蒸汽和主蒸汽输入蒸汽轮机，通过蒸汽轮机利用蒸汽和主蒸汽带动发电机发电。其中，预设流量为主蒸汽流量与目标主蒸汽流量的差值。
[0132]
若主蒸汽流量小于标准主蒸汽流量，且主蒸汽温度大于标准主蒸汽温度，此时补燃锅炉可以在时滞时间后切换成并联功能模式，也就是说，补燃锅炉打开常温给水水泵阀门，输出预设流量的水泵常温给水，并从储气罐中引出部分燃气加热输出的水泵常温给水至第二预设温度，使蒸汽的蒸汽流量和主蒸汽流量共同达到标准主蒸汽流量，以及蒸汽的蒸汽温度和主蒸汽温度共同达到标准主蒸汽温度；通过蒸汽管道将蒸汽和主蒸汽输入蒸汽轮机，通过蒸汽轮机利用蒸汽和主蒸汽带动发电机发电。
[0133]
若主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量，且主蒸汽温度小于标准主蒸汽温度，补燃锅炉从储气罐中引出部分燃气将主蒸汽加热至标准主蒸汽温度，通过蒸汽管道将加热后的主蒸汽输入蒸汽轮机，通过蒸汽轮机利用加热后的主蒸汽带动发电机发电。
[0134]
若主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量，且主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度，此时补燃锅炉可以在时滞时间后切换成串联功能模式，也就是说通过蒸汽管道将主蒸汽输入蒸汽轮机，通过蒸汽轮机利用主蒸汽带动发电机发电。
[0135]
若主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量，且主蒸汽温度大于标准主蒸汽温度，控制余热锅炉打开减温水阀，直至主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度，以及主蒸汽流量等于标准主
蒸汽流量为止，通过蒸汽管道将主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度和主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量的主蒸汽输入蒸汽轮机，通过蒸汽轮机利用主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度和主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量的主蒸汽带动发电机发电。
[0136]
若主蒸汽流量大于标准主蒸汽流量，此时不论主蒸汽温度小于/等于/大于标准主蒸汽温度，在时滞时间后打开排汽阀，直至主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量，此时，若主蒸汽温度小于标准蒸汽温度，则将主蒸汽加热至标准主蒸汽温度；若主蒸汽温度大于标准蒸汽温度，打开减温水阀，直至主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度为止，通过蒸汽管道将主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度和主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量的主蒸汽输入蒸汽轮机，通过蒸汽轮机利用主蒸汽温度等于标准主蒸汽温度和主蒸汽流量等于标准主蒸汽流量的主蒸汽带动发电机发电。
[0137]
烟气直燃机的第一输入端与补燃锅炉的第二输出端相连，烟气直燃机的第二输入端与储气罐的第二输出端相连。余热锅炉产生的主蒸汽在进入补燃锅炉后会产生相应的烟气，可以将产生的烟气输入烟气直燃机；同时烟气直燃机可以从储气罐中引出预先存储的第二燃气值的燃气，并通过燃气管道将引出的燃气转换成烟气后进入烟气直燃机，以便烟气直燃机利用输入的烟气和通过燃气管道将从储气罐第二燃气值的燃气转换成的烟气为厂区制冷或者供热。
[0138]
本说明书中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0139]
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0140]
对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种供能调节方法，其特征在于，所述方法包括：根据蒸汽生成装置用热率、系统热利用效率、单位熟料热耗和熟料生产计划，确定余热发电功率；利用所述余热发电功率，确定目标时段内所需的热量；根据所述目标时段内所需的热量，确定第一燃气量；对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到所述目标时段所需的产热量；根据所述目标时段内所需的产热量，确定第二燃气量；根据所述第一燃气量和所述第二燃气量，估算所述目标时段内的生物质的需求量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据蒸汽生成装置用热率、系统热利用效率、单位熟料热耗和熟料生产计划，确定余热发电功率，包括：将蒸汽生成装置用热率和系统热利用效率做乘积运算，得到总效率；从熟料生产计划中，确定熟料需求量；将预设目标系数、所述熟料需求量、单位熟料热耗和总效率做乘积运算，得到余热发电功率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述余热发电功率，确定目标时段内所需的热量，包括：计算所述余热发电功率与发电机组设计功率之间的差值；基于累积时间对所述差值进行累积，得到目标时段内所需的余热发电量；其中，所述累积时间根据所述目标时段确定；根据电热转换系数对所述余热发电量进行转换，得到所述目标时段内所需的热量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标时段内所需的热量，确定第一燃气量，包括：根据所述目标时段内所需的热量和单位生物质燃气热值，计算第一燃气量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到所述目标时段内所需的产热量，包括：基于累积时间对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到目标时段内所需的产热量，其中所述累积时间根据所述目标时间段确定。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标时段内的产热量，确定第二燃气量，包括：根据所述目标时段内的产热量和单位生物质燃气热值，计算第二燃气量。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一燃气量和所述第二燃气量，估算所述目标时段内的生物质的需求量，包括：根据所述第一燃气量和单位生物质产气量，确定生物质的第一需求量；根据所述第二燃气量和单位生物质产气量，确定生物质的第二需求量；将所述第一需求量和第二需求量进行求和，得到所述目标时段内的生物质的需求量。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷/热负荷短期预测值是通过冷/热负荷短期值预测模型利用目标冷/热负荷功率数据和目标气象数据进行预测得到；其中，所述冷/热负荷短期值预测模型是利用历史冷/热负荷功率数据和历史气象数据对神经网络进行训练得到。
9.一种耦合供能系统，其特征在于，包括：处理器、蒸汽生成装置、补燃装置、动力设备、发电机和烟气直燃机；所述处理器用于利用权利要求1-8任一项所述的供能调节方法确定需投入所述补燃装置的生物质的需求量；所述蒸汽生成装置的输入端接收废热，所述蒸汽生成装置的输出端与所述补燃装置的第一输入端相连；所述补燃装置的第二输入端接收所述需求量的生物质，所述补燃装置的第一输出端与所述动力设备的输入端相连，所述动力设备的输出端与所述发电机的输入端相连；所述烟气直燃机的第一输入端与所述补燃装置的第二输出端相连，所述烟气直燃机的第二输入端与所述补燃装置的第三输出端相连。10.根据权利要求9所述的耦合供能系统，其特征在于，所述补燃装置包括加热装置和储存装置；所述蒸汽生成装置的输出端与所述加热装置的第一输入端相连；其中，所述加热装置的第一输入端为所述补燃装置的第一输入端；所述加热装置第二输入端与所述储存装置的第一输出端相连，所述加热装置的第一输出端与所述动力设备的输出端相连；其中，所述加热装置的第一输出端为所述补燃装置的第一输出端；所述烟气直燃机的第一输入端与所述加热装置的第二输出端相连，所述烟气直燃机的第二输入端与所述储存装置的第二输出端相连；其中，所述加热装置的第二输出端为所述补燃装置的第二输出端，所述储存装置的第二输出端为所述补燃装置的第三输出端。11.根据权利要求10所述的耦合供能系统，其特征在于，所述储存装置包括：气化设备、净化设备和储气设备；所述气化设备的输入端接收所述需求量的生物质，所述气化设备的输出端与所述净化设备的输入端相连；其中，所述气化设备的输入端为所述补燃装置的第二输入端；所述净化设备的输出端与所述储气设备的输入端相连，所述储气设备的第一输出端与所述加热装置的第二输入端相连；其中，所述储气罐的第一输出端为所述储存装置的第一输出端；所述储气设备的第二输出端与所述烟气直燃机的第二输入端相连；其中，所述储气设备的第二输出端为所述储存装置的第二输出端。

技术总结
本申请提供一种供能调节方法及其耦合供能系统，该供能调节方法通过根据蒸汽生成装置用热率、系统热利用效率、单位熟料热耗和熟料生产计划，确定余热发电功率；利用余热发电功率，确定目标时段内所需的热量；根据目标时段内所需的热量，确定第一燃气量；对冷/热负荷短期预测值进行累积，得到目标时段所需的产热量；根据目标时段内所需的产热量，确定第二燃气量；根据第一燃气量和第二燃气量，估算目标时段内的生物质的需求量。时段内的生物质的需求量。时段内的生物质的需求量。


技术研发人员：陈云菲 苏阳
受保护的技术使用者：阳光慧碳科技有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/6/7