第32卷第10期
华电技术
Vol 32 No 10
2010年10月
Huadian Technology
Oct.2010
燃媟发电机组
耗差分析系统的开发与应用
朱斌帅
(华电电力科学研究院,浙江.杭州310030)
摘要:论述了
耗差分析的基本原理以及等效焓降法、热偏差法和热力学法等数据处理方法,在此基础上开发了一套实
时在线的耗差分析系统。某电厂的应用表明,该系统可有效提高机组的运行和管理水平。
关键词:燃煤机组;耗差分析;等效娢降法;运行指导;系统开发
中图分类号:TM621
文献标志码:A文章编号:1674-1951(2010)10-0034~-(0
0引言
指导检修人员进行相关检修或更换
耗差模型的建立是耗差分析应用的关键工作之
受煤质变化、负荷变动等多方面因素影响,我国一。目前,国内大型火力发电厂机组经济性计算方
众多燃煤发电机组难以保持在设计工况下运行,使法主要有热平衡法、等效焓降法、热力学法和热偏差
得机维效率下降,且不同运行方式下的经济性也存法等,以上方法各有特色和局限性,本文研究的在线
在着巨大差异。如何获得特定工况下的最佳运行方耗差分析系统是根据各指标的特点,综合采用以上
式,是当前机组优化运行和管理工作中面临的重大方法进行建模计算的。
课题
1.1等效焓降法
本文研究了耗差分析的理论模型和数据处理方
等效焓降法是基于热力学的热功转换原理,针
法,在此基础上开发了一套在线耗差分析系统。耗对火电机组及其热力系统的结构和参数特点,推导
差分析方法是对机组经济性进行在线监测的一种基出等效降h1、抽汽效率m等若干个热力分析参
本方法,通过对机组运行中各偏差因素的定量分析,量,用于研究热工转换及能量利用程度的一种方法。
指导运行人员调整运行方式,使机组保持较佳的运该方法主要对蒸汽动力装置和热力系统进行分析
行状态。它不仅能指出电厂的实际煤耗率和可以达既可用于整体热力系统的计算,也可用于热力系统
到的最佳值,而且还可定量地揭示在燃料管理、设备的局部定量分析。适用于计算加热器端差、冷凝器
经济状况和运行控制等多个方面存在的问题,对于促过冷度、过热减温水量、再热减温水量等热力系统参
进电厂降耗增效、推进节能减排工作具有重要意义
数引起的能损和经济性变化。
1耗差模型和计算方法
新蒸汽等效爚降的数量概念是:回热抽汽式汽
轮机中1kg新蒸汽在回热工况下的焓降等效于
耗差又分为可控耗差和不可控耗差。可控耗差
是通过参数调整和运行方式的改变可以减小的耗
∑a,y,)kg新蒸汽在纯凝汽工况下的焓降(其
差,如主汽压力、主汽温度、再热汽温度、排烟温度、中,a,y,分别为各级抽汽的份额和做功不足系
排烟氧量、飞灰含碳量、厂用电率、过热减温水量、再数)。该方法通过计算特定参数偏离基准值所引
热减温水量、给水温度、排汽压力等参数偏离基准值起汽轮机装置效率相对变化量来求得机组热耗或煤
时产生的耗差,通过对此类耗差的监测分析,有助于耗的变化量,基本计算模型为
运行和管理人员了解机组能耗分布状态,有效指导
-△ん+△Q
机组经济运行;不可控耗差是由环境或设备状况等
hー△h
因素变化引起的耗差,如漏风率、燃料水分、燃料灰式中:6m为汽轮机装置效率相对变化量;h为新蒸
分、燃料低位发热量、加热器端差、环境温度、缸效汽的等效娢降,k/kg;n为汽轮机装置的效率;△h
率、再热器压损、凝结水过冷度等,此类耗差无法由为新蒸汽等效焓降的变化量,kl/kg;4Q为循环吸
运行人员进行调节控制,但可通过监测和分析得出热量的变化,kJ/kg
段时间或一个时期内设备指标的变化趋势,可以
2热偏差法
热偏差法的基本原理是对锅炉效率的计算模型
收稿日期:2010-05~14
进行偏导处理,求出各主要参数的偏差因子,用以表
第10期
朱斌帅;燃煤发电机组耗差分析系统的开发与应用
征该参数与基准值间的单位偏差对锅炉效率的影响值也应定期进行校正,保证能够始终反映机组当前
程度,然后通过计算锅炉效率的偏差值折算机组热的最佳运行水平。
耗或煤耗的变化量。锅炉效率变化量计算模型为
3系统实现
a(x1,x2,…,x1,…)
3.1硬件架构
式中:4mb为单因素偏离基准值运行时引起的锅炉
该系统采用B/S架构模式在厂区局域网内进
效率变化量;(x1,x2,…,x,…)为锅炉效率与各相行发布,用户无需在客户机上安装客户端软件,使用
关参数间的函数关系式;x:为某影响参数;xo为该浏览器即可进行系统访问,有效提高了不同客户端
参数的基准值。
操作系统的兼容性。系统整体架构如图1所示。
该方法适用于锅炉侧主要运行参数的耗差分
厂
耗差系统
析,如飞灰含碳量、燃料低位发热量、灰分、排烟温
计算程序
度、排烟氧量等
现场生产
数据服务器
用户
1.3热力学法
OPC
热力学法是从汽轮机装置的基本热力循环出
库Web用户
发,分析各个热力参数变化后对汽轮机热耗率的影
数据采集程序
响。当循环初终参数和再热参数变化时,循环的平
Web用户
均吸热温度、平均放热温度以及汽机相对内效率均
web服务器圏
发生变化2。对机组热耗与循环参数间的函数关
系式进行全微分处理,即可求得各个参数变化后所
图1系统架构图
引起的热耗值变化量,?
3.2软件结构
AQ=g·47n+g
系统基于模块化理念进行设计开发,模块间相
?A1+
Q.△na
对独立,有效提高了系统稳定性。各模块实现的功
式中:Q为汽轮机热耗,kJ/(kW?h);T:为循环加能如下
热过程中的热力学平均温度,K;72为循环放热过程
(1)数据釆集模块。该模块主要实现与现场数
中的热力学平均温度,K;7。为汽轮机内效率。
据服务器间的数据通讯,从现场数据服务器上获取
该方法主要适用于主汽温度、主汽压力、再热汽实时生产数据,用于生产监测和数据计算分析。同
温度、排汽压力等蒸汽参数的耗差计算。
时,对采集到的实时数据进行必要的预处理,校核数
据的正确性,剔除明显的错误、无效数据,避免数据
2基准值的确定
采集的非正常波动影响其他指标的计算。
运行基准值是指在当前的设备状况和环境条件
(2)计算分析模块。该模块主要进行机组的性
下,机组在满足指令负荷的同时使发电成本最低的能指标计算和耗差分析。计算内容主要包括锅炉效
运行参数,是机组经济性分析与诊断的基准,对分析率汽轮机热耗、厂用电率、发供电煤耗等性能指标
结果的精度具有重要影响。基准值的确定方法一般和各主要参数偏离基准值时的耗差
有以下几种
3)人机交互模块。该系统的人机交互界面采
(1)大多数影响运行经济性参数的基准值可以用Web模式发布,在局域网内实时刷新性能指标、
从运行优化试验的结果中获得,如排烟氧量、主汽压耗差计算结果等数据,同时集成煤质输人与管理、基
力、真空等。
准值校正、生成数据报表等功能
(2)对于一些优化试验不易确定的参数一般可
3.3开发平台
取设计值或实际运行的历史统计最佳值,如主汽温<
免费区 