趙仕新

[摘 要]現(xiàn)階段火電機組大量運行數(shù)據(jù)還依靠移動存儲設(shè)備進行傳送，當火電機組出現(xiàn)停運等重大事故后，相關(guān)信息系統(tǒng)只能實現(xiàn)事后查詢而無法對實時數(shù)據(jù)進行在線分析，這導致火電機組各種運行數(shù)據(jù)無法得以有效利用。在此種背景下，當火電機組處于穩(wěn)態(tài)運行時，利用運行優(yōu)化系統(tǒng)來進行在線性能評價和熱經(jīng)濟性分析，從而指導火電機組的優(yōu)化運行和安全生產(chǎn)就具有十分重要的現(xiàn)實意義。

[關(guān)鍵詞]火電機組；運行優(yōu)化；性能評價；操作指導

中圖分類號：TM621.3；TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）05-0259-01

1.火電機組運行優(yōu)化系統(tǒng)的總體設(shè)計

根據(jù)火電機組的運行現(xiàn)狀和運行操作的實際需求，本文構(gòu)建了如圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)由如下幾個功能模塊構(gòu)成：

（1）實時數(shù)據(jù)預處理

具體包括：①性能評價的數(shù)據(jù)修正和在線校驗。在對火電機組進行性能評價時，原始測量數(shù)據(jù)中存在隨機分布的測量誤差，此時需要通過對原始測量數(shù)據(jù)進行修正和校驗來避免計算過程中的不平衡；②性能評價結(jié)果準確性的驗證。要將火電機組的性能評價結(jié)果與同外部條件下的性能試驗結(jié)果進行對比，對比內(nèi)容包括鍋爐效率、排煙損失、高壓缸效率、汽機熱耗、中壓缸效率等。

由于數(shù)據(jù)預處理沒有統(tǒng)一的標準，只能根據(jù)數(shù)據(jù)分析和業(yè)務需求來選擇相關(guān)的處理技術(shù)，因此一般會用到多種預處理技術(shù)，而且對每種處理之后的效果做些分析對比。例如在計算機組熱耗率時，主汽流量的值是保證性能評價準確性的關(guān)鍵，但現(xiàn)場只能準確測量給水流量；采用流量噴嘴（或孔板）方案測量主蒸汽流量，方法簡單但會造成節(jié)流損失，對大機組而言，該損失已不容忽視。最簡便的數(shù)據(jù)校核方法是根據(jù)直接測量得到進入汽輪機的主蒸汽流量，并在運行表計值的基礎(chǔ)上再做壓力和溫度的修正，然后計算求得主蒸汽流量。

（2）性能評價和耗差分析

具體包括：①性能評價。對鍋爐、凝汽器、汽輪機、空預器和加熱器等進行性能評價，從而對機組各主輔設(shè)備的效率等性能參數(shù)進行監(jiān)測；②工況尋優(yōu)。采用動態(tài)尋優(yōu)的方式來對能耗分析目標值進行確定；③耗差分析。耗差分析（在線能損分析）給出了機組能量損失的分布情況和大小，是提高運行經(jīng)濟性的核心技術(shù)，通過將實際計算的可控參數(shù)與期望值進行對比分析，獲得因參數(shù)偏離目標值所造成的煤耗損失。通過耗差分析，將原來不可見的能量損失和設(shè)備損耗全部量化，并直觀地呈現(xiàn)出來，運行人員可以及時了解到運行機組的實際狀態(tài)，經(jīng)過不斷的調(diào)節(jié)運行參數(shù)使得機組的運行達到最優(yōu)工況，同時降低可控成本，提高機組效率，最終降低機組的供電煤耗。

（3）在線操作指導

在不同運行工況下，在線操作指導給出機組運行參數(shù)應達值和實際值對比優(yōu)化曲線、機組運行參數(shù)與負荷優(yōu)化運行曲線，進而指導運行。通過查看機組運行參數(shù)應達值和實際值對比優(yōu)化曲線，可以幫助生產(chǎn)管理人員了解每一指標距離最優(yōu)值的變化發(fā)展情況，這樣可以促進運行人員控制水平的提高；另外，通過在線監(jiān)測某些指標，尤其是不可控耗差指標持續(xù)大幅度的偏離目標曲線，有可能表示設(shè)備的運行水平在下降，需要為該設(shè)備安排檢修，從而為機組的檢修提供科學依據(jù)。

與傳統(tǒng)的優(yōu)化運行系統(tǒng)不同，本系統(tǒng)提供基于歷史最優(yōu)模式的智能運行操作指導，系統(tǒng)根據(jù)目標負荷、當前煤質(zhì)情況、結(jié)合環(huán)境溫度，給出調(diào)整的最佳目標狀態(tài)，并跟蹤這種狀態(tài)是否達到或接近最佳運作模式，運行人員依據(jù)最優(yōu)操作模式明確知道該調(diào)整哪里，如何進行調(diào)整。

（4）統(tǒng)計報表

通過對PI實時數(shù)據(jù)庫的自動統(tǒng)計、人工錄入以及其他生產(chǎn)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)導入等接口，統(tǒng)計報表功能能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)和報表的自動統(tǒng)計、計算和分析，從而獲得火電企業(yè)不同部門、不同層次的業(yè)務數(shù)據(jù)，為整個企業(yè)提供相關(guān)的數(shù)據(jù)支撐。該模塊可以實現(xiàn)的報表很多，例如為企業(yè)節(jié)能提供年度節(jié)能報表、火電機組能耗指標匯總表、入爐煤月加權(quán)統(tǒng)計報表等；為企業(yè)運行提供電量報表、水煤油統(tǒng)計報表等；為企業(yè)環(huán)保提供減排月報、煙氣處理設(shè)施停運時間統(tǒng)計、廢水報表等。

（4）系統(tǒng)管理

通過設(shè)置靈活的權(quán)限管理、用戶管理和系統(tǒng)配置，系統(tǒng)管理功能能夠根據(jù)火電企業(yè)的實際需求，設(shè)定各個功能模塊的用戶訪問權(quán)限，從而切實提供系統(tǒng)的安全性。具體說來：①用戶管理。用戶管理主要包括注冊用戶、用戶分組和用戶管理，其中注冊用戶需要填寫的信息包括登錄賬號、用戶真實姓名、6位及以上登錄密碼、用戶身份及用戶分組、E-mail等，填寫完整后提交進行注冊；用戶分組是對用戶組執(zhí)行建立、修改、刪除及排序等操作；用戶管理主要是管理用戶的注冊和授權(quán)信息，也可以對用戶執(zhí)行刪除操作；②權(quán)限管理。權(quán)限管理的角色管理定義了系統(tǒng)中的不同用戶角色，分別屬于不同的分組；分組管理負責為不同角色進行分組管理，不同角色組有著不同的權(quán)限；權(quán)限列表列出了系統(tǒng)中定義的12個權(quán)限名稱、標識和說明及排列順序，可以對其執(zhí)行編輯和刪除操作；③系統(tǒng)配置。系統(tǒng)配置的系統(tǒng)日志，主要負責記錄用戶登錄的相關(guān)信息；系統(tǒng)設(shè)定包含三個配置項，其中InitRolelD是用戶在注冊時的默認角色編號，InitGroupro是用戶在注冊時的默認用戶組，IsVerifyUser是用戶在注冊時是否啟用考核；模塊管理負責將各應用模塊的畫面按照一定的組織結(jié)構(gòu)顯示在屏幕上。

2.火電機組運行優(yōu)化系統(tǒng)的總體性能指標

系統(tǒng)的總體性能指標如下：實時數(shù)據(jù)傳送時間≤3s，歷史數(shù)據(jù)存儲時間≥15年，性能評價精度≤±1%，性能評價周期為5min，系統(tǒng)允許最大客戶端個數(shù)為無限個。

3.結(jié)語

通過建立熱力系統(tǒng)數(shù)學模型，運行優(yōu)化系統(tǒng)可以對火電機組的熱力參數(shù)進行分析，根據(jù)熱力參數(shù)分析結(jié)果，給出指標體系中對火電機組經(jīng)濟性影響較大的關(guān)鍵指標的分析建議，從而指導運行人員優(yōu)化機組運行狀態(tài)，并及時發(fā)現(xiàn)運行中存在的問題，提高火電機組運行的經(jīng)濟性。

參考文獻

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