熱電廠(chǎng)熱負(fù)荷的數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)算辦法

1、熱電廠(chǎng)熱負(fù)荷的數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法(1)日前， 我國(guó)北方大中城市已普遍建有熱電廠(chǎng)，很多大型工業(yè)企業(yè)也建有自備熱電廠(chǎng)，甚至一些中小型企業(yè)也建有以裕壓發(fā)電形式的小型自備熱電站。這些以供熱為主、 熱電聯(lián)產(chǎn)的熱電廠(chǎng)，已成為我國(guó)電力事業(yè)的一個(gè)重笆組成部分。最大熱負(fù)荷及其變化特性估算不準(zhǔn)，還有熱化系數(shù)取值過(guò)高，導(dǎo)致熱電廠(chǎng)規(guī)模偏大，甚至供熱機(jī)組的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷值大大高于實(shí)際最南熱負(fù)荷。這樣，熱電廠(chǎng)只好加大凝汽發(fā)電份額或降低設(shè)備容量利胃率，對(duì)背壓式M組的運(yùn)行往往帶來(lái)困難。 熱電聯(lián)產(chǎn)有兩個(gè)顯著特點(diǎn)一是熱負(fù)荷的供需應(yīng)基本保持適時(shí)平衡；二是 以熱定電。要使熱電聯(lián)產(chǎn)取得較好的節(jié)能效果，必須在熱電廠(chǎng)設(shè)計(jì)的前期就應(yīng)比較準(zhǔn)確地計(jì)算

2、出它的最大熱負(fù)荷，總供熱量以及繪制出全年熱負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線(xiàn).在此基礎(chǔ)上再考慮適當(dāng)?shù)臒峄禂?shù)，列舉出若干可行的方案， 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算， 最后確卜出最優(yōu)方案。 目前對(duì)栗暖熱負(fù)荷的測(cè)算已有了比較可靠的算法，但對(duì)工業(yè)熱負(fù)荷的測(cè)算尚無(wú)較有效盼方法。 以往對(duì)熱電廠(chǎng)工 TOC o 1-5 h z ,熱負(fù)荷的估算方法有以下幾種， (i)按各個(gè)熱用戶(hù)原有供熱鍋爐的容量來(lái)估算，通常是取各個(gè)容量之和作為熱電廠(chǎng)工業(yè)熱負(fù)荷的設(shè)計(jì)值；(2)根據(jù)各個(gè)熱用戶(hù)自報(bào)的熱負(fù)荷數(shù)據(jù)，取各用戶(hù)避大熱負(fù)荷之和作為熱電廠(chǎng)熱負(fù)荷的最大值；(3)根據(jù)各熱用戶(hù)生產(chǎn)產(chǎn)品的單位熱鞠和產(chǎn)量情況，估算熱電廠(chǎng)的最大熱負(fù)荷；(4 )根據(jù)熱用戶(hù)進(jìn)行過(guò)的

3、企業(yè)能量平衡測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)估算熱電廠(chǎng)的最太熱負(fù)荷；(5)對(duì)各熱用戶(hù)的用熱情況作簡(jiǎn)單的潮試，并通過(guò)簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查來(lái)決定熱電廠(chǎng)的最大熱負(fù)荷。這些估算方法都不夠合理，特別是前三種方法誤差極大，因此都不能比較準(zhǔn)確可靠地估算出熱電廠(chǎng)的最大熱負(fù)荷值， 其主要問(wèn)題是。1、未考慮各熱用戶(hù)最大熱負(fù)荷的同時(shí)出現(xiàn)率一般來(lái)說(shuō)，各用戶(hù)的最大熱負(fù)荷并不在一日內(nèi)同一時(shí)刻出現(xiàn)所以熱電廠(chǎng)的最大熱負(fù)荷并不等于各用戶(hù)最大熱負(fù)荷之和，而是小于這個(gè)數(shù).熱電廠(chǎng)最大熱負(fù)荷與各用戶(hù)最大熱負(fù)荷之和的比值可定義為用戶(hù)最大熱負(fù)荷的同時(shí)出現(xiàn)率丫，通常，丫 1。它的大小與熱用戶(hù)的多少、各用戶(hù)熱負(fù)荷的波動(dòng)特性等多方面因素有關(guān)。由于不同熱電廠(chǎng)的熱用戶(hù)用熱情況

4、不盡相同，所以其 T值在范周內(nèi)因熱電廠(chǎng)而異。因此，試圖通過(guò)選定值來(lái)決定熱電廠(chǎng)的最大熱負(fù)還缺乏科學(xué)根據(jù)。2、未考慮蒸汽參數(shù)的變化對(duì)俱熱蒸汽量影響通常，工業(yè)鍋爐提供：一和蒸汽， 麗熱電廠(chǎng)供應(yīng)過(guò)熱燕汽，且蒸汽壓力也有所提高。這樣，每公斤蒸汽的放熱卜增丸相應(yīng)所需的蒸汽量堿少。其關(guān)系如下卜中，述供汽量關(guān)系也可由下式確定：卜中3、有些調(diào)查數(shù)據(jù)中含有主觀因素有些熱用戶(hù)在申報(bào)熱負(fù)荷量時(shí)往往“寧高勿低”。為了比較準(zhǔn)確地科學(xué)地計(jì)算出熱電廠(chǎng)最大熱負(fù)荷，本文提出用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，并輔以計(jì)算機(jī)手段進(jìn)行熱電廠(chǎng)熱負(fù)荷的計(jì)算并求出最大值.這就為確定熱電廠(chǎng)的最佳熱化系數(shù)打下基礎(chǔ)。所需要的原始資料是：各熱用戶(hù)原供熱鍋爐房

5、在各季節(jié)內(nèi)有代表性的全日供汽和熱水負(fù)荷曲線(xiàn)（或數(shù)據(jù)）和供汽參數(shù).其流量資料可由原鍋爐房供汽引出口處的蒸汽流量計(jì)記錄得到，也可由鍋爐給水箱的水流量計(jì)記錄再扣除鍋爐的汽水損失后得到.其蒸汽和熱水的參數(shù)可從溫度、壓力記錄得到。首先要對(duì)各甩戶(hù)的壘日供汽資料進(jìn)行分析對(duì)比，找出各用戶(hù)全日用熱量都比較高的季節(jié)，稱(chēng)為公共用熱高峰季節(jié).熱電廠(chǎng)的最大熱負(fù)荷就出現(xiàn)在這個(gè)季節(jié)內(nèi)。如果各用戶(hù)的熱負(fù)荷高峰不在同一季節(jié)內(nèi)出現(xiàn)則應(yīng)選熱負(fù)荷較大的凡個(gè)用戶(hù)的公共用熱高峰季節(jié)作為全部用戶(hù)的公用熱高峰季節(jié)，或者選兩個(gè)用熱高峰季節(jié)。應(yīng)當(dāng)注意的是，即使在公共用熱高峰季節(jié)內(nèi)，同一個(gè)熱用戶(hù)的每日熱負(fù)荷也并非完全相同愿因是同一熱用戶(hù)的各用熱靛

6、備的用熱量在各天的同一時(shí)刻具有一定的隨機(jī)性，而且測(cè)量?jī)x表受備種隨機(jī)因素的影響，其觀測(cè)值（或記錄值）也具有一定的隨機(jī)性.盡管如此同一用戶(hù)在每日的同一時(shí)刻，其供熱量的觀測(cè)值（或記錄值）是符臺(tái)正態(tài)分布的。所以對(duì)同一用戶(hù)要取公共用熱高峰季節(jié)內(nèi)若干個(gè)全目供熱負(fù)荷資料作為子樣，來(lái)估計(jì)出母體值的區(qū)間。 設(shè)在公共用熱高峰季節(jié)，對(duì)一個(gè)用戶(hù)取n個(gè)全日供熱資料，其中在每日的t時(shí)刻用熱負(fù)荷的測(cè)定值為以，則該子樣的均值為 冬.xi*3則該子樣的均值為如果取另外n個(gè)全日供熱資料，則會(huì)算得另外的而:，這些曲:也服從正態(tài)分布 N,：, m,式中m為第:的母體均值。將其化為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布 （Z ； 0 , 1）, 則式中卜為測(cè)量

7、系列的標(biāo)準(zhǔn)誤差，現(xiàn)取z落人某-區(qū)間J 門(mén)的概率為，即 所以查正態(tài)分布表，&1 -S 即因而， ，6 “,.它的含義是在，隨機(jī)區(qū)間應(yīng)1,nJTT內(nèi)包含母體均值m的概率為（置信度），而不包含m 的概率為（危險(xiǎn)度）。所以，可以把前每月t時(shí)刻的用熱負(fù)荷理解為 LUgtr/z汴（置信度。因 為是要獲得熱負(fù)荷的最大值，故取 TOC o 1-5 h z 作為t時(shí)刻的熱負(fù)荷值.又因?yàn)橹蝗≡瓍^(qū)間的上限，故其置信度為+z=。因此，用d值作為冊(cè)刻的熱負(fù)荷，可以以的置信度保證其它天在 t時(shí)刻的熱負(fù)荷落入此值之內(nèi)。我們要對(duì)每一個(gè)熱用戶(hù)的測(cè)量子樣都進(jìn)行上述數(shù)理統(tǒng)計(jì)針?biāo)?，并且每月的測(cè)點(diǎn)要足夠多（通常每小時(shí)取一點(diǎn)），最后得到

8、每個(gè)熱用戶(hù)壘日用熱負(fù)荷的數(shù)理統(tǒng)計(jì)值對(duì)熱電廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，它在t時(shí)刻的供熱量應(yīng)基奉上等于各用戶(hù)在同一時(shí)刻的用熱量之和（因供熱系統(tǒng)的蓄熱能力不大），即Dm（ ” = WR（ t （這樣就可以得到熱電廠(chǎng)在公共用熱高峰季節(jié)全Et供熱負(fù)荷的數(shù)理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。以上所得的熱電廠(chǎng)熱負(fù)荷與時(shí)間對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)只是一些離散點(diǎn)，為了更詳細(xì)地計(jì)算，需按上述離散點(diǎn)進(jìn)行插值或曲線(xiàn)擬合.可以采蕾三次樣條插值法、線(xiàn)性插值法或多項(xiàng)式曲線(xiàn)擬合。通常采用線(xiàn)性插值法即可得到能滿(mǎn)足要求的 精確度。按一定的肘間步長(zhǎng)（例如或小時(shí)作為步長(zhǎng)）得到插值后 可在繪圖機(jī)上繪出熱電廠(chǎng)在公共用熱高峰季節(jié)的全Et供熱負(fù)荷曲線(xiàn)圖；也可按比較太小的方法，將負(fù)荷從大到小排列起來(lái)形

9、成全日供熱負(fù)荷持續(xù)時(shí)間圖。如圖l和圖2所示。同時(shí)也得到熱電廠(chǎng)的最大供熱負(fù)荷值，該值以的置信度，可保證全年各天的最大熱負(fù)荷值都落八此數(shù)值內(nèi)。圖l熱電廠(chǎng)疊日數(shù)理統(tǒng)計(jì)熱負(fù)荷圖2熱電廠(chǎng)全丑數(shù)理統(tǒng)計(jì)熱負(fù)荷持續(xù)對(duì)間上述算法中，每個(gè)用戶(hù)的測(cè)量子樣越多。最后算得熱電廠(chǎng)晟太熱負(fù)荷值越準(zhǔn)確可靠。但是，如果一座熱電廣有幾十個(gè)用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)取十幾個(gè)子樣，而每個(gè)子樣又有24個(gè)測(cè)點(diǎn)， 那么按上述方法的計(jì)算量是非常犬的。為此編制了 RIH計(jì)算程序，只要輸八各用戶(hù)在公共用熱高峰內(nèi)的熱負(fù)荷數(shù)據(jù)，則可輸出各用戶(hù)熱負(fù)荷的數(shù)理統(tǒng)計(jì)值、熱電廠(chǎng)熱負(fù)荷的數(shù)理統(tǒng)計(jì)值、蠕值后的熱負(fù)荷圈、全日持續(xù)時(shí)間圖和熱電廠(chǎng)的攝大熱負(fù)荷值等資料。這些 資辯對(duì)

10、熱電廠(chǎng)設(shè)計(jì)方案的選擇、最佳熱化系數(shù)的確定都有重要意義。示倒：某地區(qū)欲建一座熱電廠(chǎng)向三個(gè)熱用戶(hù)供應(yīng)蒸汽。在公共用熱高峰季節(jié)內(nèi)，每個(gè)熱用戶(hù)取四天全日用熱負(fù)荷記錄值（每小時(shí)取一點(diǎn)）作為子樣。這些測(cè)值經(jīng)（1）式或（2 ）式折算后， 列入表l ,將表l值輸入計(jì)算機(jī)后即 輸出各種數(shù)據(jù)。表1各熱用戶(hù)全日用7負(fù)荷記錄值 （t , h）從表l可見(jiàn)，用戶(hù)l、2和3的最大用汽負(fù)荷的總和， 比熱電廠(chǎng)總供汽負(fù)荷的數(shù)理統(tǒng)計(jì)最大值要高。表2為熱用戶(hù)各測(cè)點(diǎn)平均用汽負(fù)荷與數(shù)理統(tǒng)計(jì)值的對(duì)比表 （用戶(hù)1）。表3為熱電廠(chǎng)全日供熱負(fù)荷的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值。表 4為熱電廠(chǎng) 全日供汽負(fù)荷插彳1的部分?jǐn)?shù)據(jù) （步長(zhǎng)為。表2用戶(hù)1備測(cè)點(diǎn)平均用汽負(fù)荷與數(shù)理統(tǒng)計(jì)值的對(duì)比（t , h）表3熱電廠(chǎng)全日供汽負(fù)荷的數(shù)理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（t , h ）表4熱電廣全日供汽負(fù)荷插值的部分?jǐn)?shù)據(jù)（t/h）結(jié)論1、熱電廠(chǎng)最大熱負(fù)荷的計(jì)算，一定要考慮各熱用戶(hù)最大熱負(fù)荷的同時(shí)出現(xiàn)率，決不可作簡(jiǎn)單相加，而且要選用各熱用戶(hù)在公共用熱高峰季節(jié)的測(cè)值.2