黃文興

（國電泉州熱電有限公司，福建 泉州 362801）

1 發(fā)電廠配置優(yōu)化

1.1 廠房布置優(yōu)化

近年來，很多業(yè)內(nèi)人士開始關(guān)注對于發(fā)電廠廠房布置的優(yōu)化，為了對發(fā)電廠廠房的占地面積進(jìn)行一定程度的節(jié)約，在結(jié)合本廠實(shí)際情況的基礎(chǔ)之上，綜合考慮占地面積、設(shè)備運(yùn)行情況以及經(jīng)濟(jì)效益等因素，設(shè)計(jì)出了具有針對性的發(fā)電廠主廠房的布置方案——“三列式”布置，這種布置方式主要是以汽機(jī)房、除氧間、鍋爐以及煤倉間為爐側(cè)布置。三列式布置方式相比于傳統(tǒng)的四列式布置，在管道管材的節(jié)約方面能夠發(fā)揮出更大的優(yōu)勢，且建筑面積也得到了一定程度上的減少。然而，三列式布置方式也存在固有的弊端，主要表現(xiàn)為送粉管道的長度以及建筑材料的用量也得到了一定程度的增加。針對這一情況，在三列式布置方式的基礎(chǔ)之上，對其做出一定程度的調(diào)整與優(yōu)化，具體方案如下：發(fā)電廠主廠房仍然采用三列式的布置方案，但可以對除氧器進(jìn)行露天設(shè)置，使其架設(shè)在汽機(jī)房的屋頂之上。這樣一來，就可以對低壓給水、中壓給水以及與除氧器相關(guān)管道的設(shè)置進(jìn)行一定程度上的減少，從而提升主廠房布置的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 燃油的優(yōu)化

當(dāng)前狀況下，火力發(fā)電仍然是我國主要的發(fā)電方式之一，目前火力發(fā)電廠中鍋爐以煤粉鍋爐為主，這種鍋爐普遍存在點(diǎn)火時間長、能源消耗高、低負(fù)荷燃燒過程中不穩(wěn)定的問題。這些問題的存在不僅會對發(fā)電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性造成不利的影響，另一方面也會影響發(fā)電效率，進(jìn)而使得發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益降低。針對這一問題，首先可以對點(diǎn)火方式進(jìn)行一定程度的優(yōu)化。原先主要采用油槍點(diǎn)火，在這種點(diǎn)火方式之下，電站鍋爐的啟停、助燃與調(diào)試等操作都會消耗大量的能源，因此采用等離子點(diǎn)火或者小油槍點(diǎn)火的方式。電離子點(diǎn)火的運(yùn)作機(jī)理主要如下：等離子發(fā)生器會發(fā)射出高溫等離子體射流，射流會對一次風(fēng)煤粉進(jìn)行直接點(diǎn)燃，從而對冷風(fēng)點(diǎn)火進(jìn)行有效地實(shí)現(xiàn)。小油槍點(diǎn)火的運(yùn)作機(jī)理如下：當(dāng)小油槍在燃燒時，會產(chǎn)生一定的火焰，且火焰的溫度很高，散發(fā)了相對較大的熱量，在這種情況之下進(jìn)入到一次室的濃相煤粉的溫度會在短時間之內(nèi)發(fā)生較大程度的上升，進(jìn)而破裂或者粉碎，在這一過程之中煤粉顆粒會釋放出大量的揮發(fā)份，由已著火燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并點(diǎn)燃稀相煤粉。這樣煤粉的分級燃燒得以有效實(shí)現(xiàn)，對煤粉燃燒所需的引燃能量進(jìn)行了一定程度上的減少，能夠?qū)﹀仩t啟停與低負(fù)荷穩(wěn)燃的要求進(jìn)行科學(xué)有效地滿足。

2 汽輪機(jī)制造技術(shù)的優(yōu)化

2.1 熱加工技術(shù)

就目前狀況而言，汽輪機(jī)的高中壓汽缸與主汽調(diào)節(jié)閥的冶煉主要是通過鋼包精煉爐來完成，以這種方式進(jìn)行冶煉可以對鋼水的質(zhì)量與純凈度進(jìn)行一定程度的保證；同時，采用樹脂砂造型對鑄件的表面質(zhì)量進(jìn)行有效地提高。在此基礎(chǔ)之上，通過對三維模擬充型與凝固軟件開發(fā)的澆筑工藝進(jìn)行有效的使用，可以實(shí)現(xiàn)對于鑄件內(nèi)在質(zhì)量的有效提高。采用先進(jìn)的熱加工鑄造技術(shù)，一方面對鑄件返修與補(bǔ)焊的次數(shù)進(jìn)行一定程度的減少，可以對加工成本進(jìn)行有效地降低；另一方面通過水自動焊接技術(shù)進(jìn)行合理利用可以提升焊接與焊縫質(zhì)量。

2.2 冷加工技術(shù)

在汽輪機(jī)中，高中壓、低壓轉(zhuǎn)子都是采用數(shù)控轉(zhuǎn)子車床與鏜床進(jìn)行加工處理；對其主導(dǎo)產(chǎn)品動靜葉而言，其型面的加工主要是通過數(shù)控五坐標(biāo)加工中心予以實(shí)現(xiàn)，這種加工方式可以對葉型和成型質(zhì)量進(jìn)行一定程度的提升，從而使其滿足設(shè)計(jì)需求。除此之外，其高中壓外鋼主要是通過數(shù)控龍門銑進(jìn)行加工，低壓外倉則是通過數(shù)控鏜銑床加工，隔板是通過數(shù)控鏜床和數(shù)控立車進(jìn)行加工。上述的冷加工技術(shù)可以有效提升汽輪機(jī)質(zhì)量，進(jìn)而保證發(fā)電效率，提升發(fā)電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

3 發(fā)電廠運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)的發(fā)展

3.1 測量技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)前狀況下，發(fā)電廠運(yùn)行調(diào)整與優(yōu)化的方向很多，仍然存在很大的優(yōu)化空間。關(guān)鍵問題在于難以對一些優(yōu)化方向進(jìn)行合理有效的閉環(huán)，進(jìn)而導(dǎo)致優(yōu)化策略得不到科學(xué)的控制，例如有如煤粉的精細(xì)度、飛灰的碳含量、煤粉的濃度等。究其原因，主要是因?yàn)楝F(xiàn)階段很多參數(shù)的準(zhǔn)確性與有效性得不到保證，使其難以為優(yōu)化方向提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)參考，進(jìn)而促使優(yōu)化結(jié)果難以形成閉環(huán)控制的目標(biāo)給定值。針對這三種情況，對測量技術(shù)進(jìn)行一定程度的開發(fā)與優(yōu)化十分重要，測量技術(shù)的發(fā)展與完善能夠?qū)痣姀S的有效優(yōu)化起到十分關(guān)鍵的促進(jìn)作用。對于發(fā)電廠而言，高精度現(xiàn)代化測量技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用是發(fā)電廠自動調(diào)節(jié)的有效助力，也意味著一個新型優(yōu)化系統(tǒng)的合理應(yīng)用。而對于測量技術(shù)而言，它所涵蓋的知識領(lǐng)域十分廣泛，具有較強(qiáng)的綜合性與多學(xué)科交叉性。

3.2 基于多種技術(shù)的建模與模型求解

傳統(tǒng)建模主要是以試驗(yàn)建模與機(jī)理建模為主，這種方式存在著一定的弊端，新的建模與模型求解是在傳統(tǒng)建模的基礎(chǔ)之上，并借助多種現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)來對應(yīng)用過程進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化。對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言，它是一種十分強(qiáng)大的非線性函數(shù)，從理論角度來看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以逼近任何一種函數(shù)。同時，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢還表現(xiàn)在基于這種技術(shù)的建模并不需要對對象或者過程的內(nèi)部機(jī)理與運(yùn)行原理有一定的了解。正因?yàn)槿绱?，使其在?fù)雜程度較高的對象仿真之中也能得到較為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前狀況下，國外對于精神網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)取得較大的成果，已經(jīng)成功將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用于復(fù)雜過程的優(yōu)化運(yùn)行中，例如發(fā)電廠優(yōu)化運(yùn)行等。同時，隨著人工智能學(xué)科研究的日益深入，使其與模型建立與優(yōu)化求解得到了有效的融合，促進(jìn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用。

3.3 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

在發(fā)電廠運(yùn)行過程之中，普遍存在著煤質(zhì)多變的情況，且這一現(xiàn)狀在短時間之內(nèi)很難進(jìn)行改變，如果采用測量技術(shù)對煤質(zhì)進(jìn)行一定程度的測量，精度較低的測量技術(shù)所測量出的參數(shù)相對簡單，難以作用運(yùn)行優(yōu)化的有效參考依據(jù)；采用高精度的測量技術(shù)往往又會耗費(fèi)大量的成本。即使有了相關(guān)的煤質(zhì)數(shù)據(jù)，電站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也會使得模型發(fā)生一定程度的變化。當(dāng)前狀況下，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，一些發(fā)電廠注重對于數(shù)據(jù)的記錄與積累，并積累了大量的歷史數(shù)據(jù)。然而由于電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)具有自身的特殊性，主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)量十分龐大、具有高維與強(qiáng)耦合的特點(diǎn)，因此運(yùn)用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法對其進(jìn)行分析難以達(dá)到理想的效果。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種新型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，它可以對電力生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，并在此基礎(chǔ)之上對運(yùn)行參數(shù)、負(fù)荷、性能等相關(guān)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進(jìn)行定量化處理，并由此獲得能夠反映相關(guān)設(shè)備機(jī)組運(yùn)行實(shí)際情況的關(guān)聯(lián)規(guī)則，通過這一關(guān)聯(lián)規(guī)則可以對發(fā)電廠機(jī)組與設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)有效的優(yōu)化。

4 結(jié)語

從汽輪機(jī)、發(fā)電廠廠房布置、新型技術(shù)的運(yùn)用等方面對發(fā)電廠進(jìn)行科學(xué)有效的運(yùn)行優(yōu)化，對于提升發(fā)電效率、保證發(fā)電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性具有十分有益的作用，且具有十分重要的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。