摘要：通過對機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)性能計(jì)算和能耗分析，可以了解運(yùn)行指標(biāo)耗差的大小及分布情況，指導(dǎo)運(yùn)行人員實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，提高操作水平，從而降低機(jī)組發(fā)電成本，提高電廠機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)電廠的競爭力。

關(guān)鍵詞：火電機(jī)組；準(zhǔn)三元；在線；能耗分析

1 引言

隨著電力技術(shù)的發(fā)展、電力改革的不斷深入，廠網(wǎng)分開、競價(jià)上網(wǎng)已成必然。在確保機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，使機(jī)組始終保持在最佳工況運(yùn)行，最大限度地降低供電煤耗率是市場經(jīng)濟(jì)對發(fā)電廠提出的現(xiàn)實(shí)要求。 針對300 MW火電機(jī)組開發(fā)的在線能耗分析軟件，通過應(yīng)用ActiveX技術(shù)在Intranet上實(shí)時(shí)瀏覽機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和運(yùn)行指標(biāo)能耗分析結(jié)果，給出主要運(yùn)行熱力參數(shù)偏離應(yīng)達(dá)值后對全廠發(fā)電煤耗影響的定量關(guān)系，以此作為運(yùn)行指導(dǎo)及考核依據(jù)，為電廠節(jié)能管理和領(lǐng)導(dǎo)隨時(shí)了解機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)狀態(tài)提供科學(xué)手段。

2 機(jī)組在線能耗分析的數(shù)據(jù)預(yù)處理及應(yīng)達(dá)值的確定

機(jī)組在線能耗分析主要采用等效焓降法和熱偏差法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算所需的原始數(shù)據(jù)是從DCS工作站上取到的。機(jī)組測點(diǎn)參數(shù)難免存在不準(zhǔn)確或是前端測點(diǎn)損壞的情況，這就需要對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，對錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識和剔除，以保證實(shí)時(shí)性能計(jì)算和能耗分析的準(zhǔn)確性。常用的數(shù)據(jù)檢測方法包括：

粗檢測法：測量數(shù)據(jù)是否超過規(guī)定的極限值或變化速度超過可能的極限值；

殘差型檢測法，又可分為加權(quán)殘差檢測法和標(biāo)準(zhǔn)殘差檢測法，測量數(shù)據(jù)的殘差是否超過加權(quán)或標(biāo)準(zhǔn)殘差檢測的門檻值；

突變檢測法，測量數(shù)據(jù)近兩次采樣的變化量是否超過可能的極限值。

本文利用機(jī)組準(zhǔn)三元性能計(jì)算結(jié)果，將測點(diǎn)數(shù)值擬合成機(jī)組功率的函數(shù)關(guān)系曲線，然后根據(jù)機(jī)組當(dāng)前運(yùn)行的負(fù)荷計(jì)算得到各測點(diǎn)的理論值，如果實(shí)際測點(diǎn)值和理論值相差太大則認(rèn)為數(shù)據(jù)可疑，在熱力系統(tǒng)無異常前提下以理論值代替測量值進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，保持并及時(shí)維護(hù)從DCS系統(tǒng)得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確。

另外各個(gè)運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)達(dá)值（即機(jī)組在現(xiàn)有設(shè)備條件和實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷情況下能達(dá)到的最佳運(yùn)行值）的合理確定是機(jī)組在線能耗分析正確與否的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的節(jié)能方式和手段一般以機(jī)組的設(shè)計(jì)工況參數(shù)來考核運(yùn)行人員的操作水平，這存在一定的局限性，各個(gè)運(yùn)行指標(biāo)的應(yīng)達(dá)值應(yīng)該是隨著機(jī)組的負(fù)荷、設(shè)備條件和運(yùn)行方式的改變而變化的。本文是結(jié)合300 MW火電機(jī)組準(zhǔn)三元的變工況熱力計(jì)算和機(jī)組大修后的熱力試驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定變工況下機(jī)組的各個(gè)運(yùn)行指標(biāo)的應(yīng)達(dá)值。先用機(jī)組變工況熱力計(jì)算程序，針對不同的運(yùn)行方式計(jì)算機(jī)組主要參數(shù)的應(yīng)達(dá)值，然后根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正，擬合特定工況的參數(shù)值與負(fù)荷間的關(guān)系，用于在線能耗分析。

能耗分析的運(yùn)行指標(biāo)可分為可控參數(shù)（可由運(yùn)行人員進(jìn)行調(diào)整）和不可控參數(shù)。主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、再熱蒸汽溫度、給水溫度、過熱減溫水、再熱減溫水、凝汽器真空、排煙溫度、煙氣含氧量、飛灰含碳率等指標(biāo)屬于可控參數(shù)，運(yùn)行人員應(yīng)通過操作使各參數(shù)盡量接近相應(yīng)的應(yīng)達(dá)值運(yùn)行，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。而加熱器端差、凝汽器過冷度、再熱蒸汽壓損、抽汽管道壓損等不可控參數(shù)則是反映了設(shè)備的運(yùn)行健康情況，如果設(shè)備性能偏差過大，說明該設(shè)備需要進(jìn)行檢修，為機(jī)組的改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。

3 機(jī)組在線能耗分析軟件的介紹

3.1 概述

機(jī)組在線能耗分析軟件通過采集DCS工作站的測點(diǎn)參數(shù)，以一定的時(shí)間間隔進(jìn)行機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算和在線能耗計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，方便以后的歷史查詢，計(jì)算分析結(jié)果可以通過Intranet以網(wǎng)頁形式在電廠的局域網(wǎng)中顯示出來。各個(gè)運(yùn)行指標(biāo)的應(yīng)達(dá)值、測量值和能耗計(jì)算結(jié)果以曲線和棒圖的形式顯示。

3.2 軟件結(jié)構(gòu)圖如下

本文所述在線能耗分析軟件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.3軟件主要功能介紹

3.3.1 實(shí)時(shí)曲線顯示

實(shí)時(shí)曲線可以直觀、準(zhǔn)確地顯示各個(gè)性能指標(biāo)的應(yīng)達(dá)值和當(dāng)前運(yùn)行值的變化趨勢，如圖2所示。細(xì)線代表當(dāng)前測量值，粗線代表應(yīng)達(dá)值，兩者的偏差顯而易見，因此可以指導(dǎo)現(xiàn)場操作人員在線了解運(yùn)行參數(shù)，以提高運(yùn)行水平。該控件可以進(jìn)行曲線的預(yù)組態(tài)顯示，可以修改時(shí)間跨度、調(diào)整曲線的顯示范圍，并回溯歷史數(shù)據(jù)，具有打印功能。曲線每6 s刷新一次。該ActiveX控件采用Visual Basic編制，這是因?yàn)橛肰B開發(fā)ActiveX控件界面實(shí)現(xiàn)更方便，開發(fā)速度較快，而且分發(fā)VB控件也有現(xiàn)成的工具支持。畫曲線所需的當(dāng)前數(shù)據(jù)獲取是按定時(shí)器的要求，每隔一段時(shí)間去數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表中取出需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)的獲取方法是根據(jù)當(dāng)前的時(shí)間查詢對應(yīng)的數(shù)據(jù)表，然后根據(jù)需要合并檢索到的歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)組態(tài)信息（曲線的顏色設(shè)置、跨度設(shè)置等）繪制出歷史曲線。由于控件在瀏覽器中的安全性問題，組態(tài)信息不能保存在本地，而是統(tǒng)一保存在數(shù)據(jù)庫中。為了存儲每個(gè)用戶的個(gè)人設(shè)置，需要為每個(gè)用戶設(shè)立用戶名和相應(yīng)的密碼。

3.3.2 能耗分析棒圖顯示

機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)的能耗計(jì)算結(jié)果以6s時(shí)間間隔動態(tài)顯示，如圖3所示，使廠領(lǐng)導(dǎo)和管理人員在辦公室即能及時(shí)了解機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)給運(yùn)行人員一個(gè)數(shù)量上的概念，經(jīng)濟(jì)損失與運(yùn)行人員的獎(jiǎng)金掛鉤，提高運(yùn)行人員的操作積極性，利于機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低煤耗率，為電廠的節(jié)能高效提供了很好的監(jiān)測手段。

3.3.3 能耗值統(tǒng)計(jì)

提供各個(gè)運(yùn)行值的能耗統(tǒng)計(jì)，用耗差計(jì)算結(jié)果代替機(jī)組的小指標(biāo)考核，確保各值之間的公平合理競爭，提高運(yùn)行人員的操作熱情。

3.3.4 性能偏差報(bào)警

實(shí)時(shí)監(jiān)視一些重要的運(yùn)行指標(biāo)，對于某些運(yùn)行指標(biāo)偏差太大的性能參數(shù)實(shí)時(shí)報(bào)警，為機(jī)組設(shè)備的檢修和改造提供理論依據(jù)。

4 結(jié)論

機(jī)組在線性能計(jì)算和能耗分析對于提高運(yùn)行人員操作水平和機(jī)組經(jīng)濟(jì)性、開展節(jié)能降耗工作有重要意義。

機(jī)組在線能耗分析的正確性取決于測點(diǎn)參數(shù)值的預(yù)處理和各運(yùn)行指標(biāo)應(yīng)達(dá)值的合理確定。應(yīng)用機(jī)組準(zhǔn)三元性能計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以合理確定運(yùn)行指標(biāo)的應(yīng)達(dá)值。

300 MW機(jī)組在線能耗分析軟件對于300 MW機(jī)組具有很強(qiáng)的適用性，耗差的大小和分布情況以曲線和棒圖直觀顯示，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和設(shè)備運(yùn)行情況。

參考文獻(xiàn)

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