王海軍（新疆眾和股份有限公司　烏魯木齊 830013）

電廠節(jié)能優(yōu)化

王海軍
（新疆眾和股份有限公司烏魯木齊 830013）

追求最大的經(jīng)濟(jì)效益是每個(gè)電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)的最大目標(biāo)，這其中發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是確保電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要措施之一，隨著電網(wǎng)機(jī)組容量、電網(wǎng)蜂谷差不斷擴(kuò)大，煤炭?jī)r(jià)格不斷攀升，以及競(jìng)價(jià)上網(wǎng)工作的開(kāi)展，要求發(fā)電廠必須具有深度調(diào)峰能力的同時(shí)又必須具有最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性，所以開(kāi)展100mW機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的研究具有一定的實(shí)際意義和社會(huì)意義。

最佳經(jīng)濟(jì)最佳狀態(tài)優(yōu)化效益

1　目的和意義

追求最大的經(jīng)濟(jì)效益是每個(gè)電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)的最大目標(biāo)，這其中發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是確保電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要措施之一，隨著電網(wǎng)機(jī)組容量、電網(wǎng)蜂谷差不斷擴(kuò)大，煤炭?jī)r(jià)格不斷攀升，以及競(jìng)價(jià)上網(wǎng)工作的開(kāi)展，要求發(fā)電廠必須具有深度調(diào)峰能力的同時(shí)又必須具有最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性，所以開(kāi)展100mW機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的研究具有一定的實(shí)際意義和社會(huì)意義。同時(shí)循環(huán)水系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的一個(gè)重要系統(tǒng)，消耗廠用電的很大一部分，相當(dāng)于總發(fā)電量的1.5％～2％。對(duì)國(guó)產(chǎn)100mW的單元機(jī)組，通過(guò)循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行可以相對(duì)提高經(jīng)濟(jì)性0.15％～0.6％。對(duì)于有多臺(tái)機(jī)組的大型電廠，經(jīng)濟(jì)性的提高更為可觀。負(fù)荷分配和循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行是整個(gè)電廠優(yōu)化運(yùn)行的重要組成部分，全廠優(yōu)化比較龐大。

本文旨在通過(guò)探討機(jī)組負(fù)荷分配和循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行，以此為基礎(chǔ)，為研究整廠優(yōu)化和將來(lái)電廠實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行的理想狀態(tài)積累經(jīng)驗(yàn)、提供支持。通過(guò)本課題的研究與應(yīng)用，預(yù)計(jì)可降低100mW機(jī)組供電煤耗降低1.5～2.02g/kWh，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤6 000～8 000 t。

2　電廠的優(yōu)化運(yùn)行

電廠優(yōu)化運(yùn)行基于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，或者說(shuō)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，把數(shù)量龐大的運(yùn)行狀態(tài)原始數(shù)據(jù)處理成直觀的、少量的分析結(jié)果，及時(shí)對(duì)機(jī)組的各部分設(shè)備運(yùn)行情況作出評(píng)價(jià)，判斷是否運(yùn)行在最佳的狀態(tài)，提供可行的運(yùn)行優(yōu)化措施供運(yùn)行人員參考運(yùn)用，提高電廠的運(yùn)行效率。

負(fù)荷分配和循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化主要完成以下功能：

（1）按照電網(wǎng)調(diào)度要求的全廠發(fā)電量，根據(jù)廠內(nèi)各機(jī)組的運(yùn)行狀況和機(jī)組效率，合理分配負(fù)荷給各臺(tái)機(jī)組，以達(dá)到提高整體效益的目的。

（2）在各機(jī)組負(fù)荷分配確定后，根據(jù)各機(jī)組負(fù)荷、循環(huán)水溫度、循環(huán)水泵取水水位、各循環(huán)水泵運(yùn)行狀態(tài)等確定出循環(huán)水泵的最優(yōu)運(yùn)行方式（開(kāi)哪幾臺(tái)泵、各泵的葉片角度調(diào)整到多少、循環(huán)水管路上閥門的運(yùn)行方式等），使多臺(tái)機(jī)組達(dá)到最優(yōu)真空，以達(dá)到提高機(jī)組效益的目的。

由于循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化要在各機(jī)組負(fù)荷確定的前提下才能進(jìn)行，所以把負(fù)荷分配優(yōu)化和循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化結(jié)合起來(lái)。負(fù)荷分配和循環(huán)水泵最優(yōu)運(yùn)行方式的確定，涉及很多因素，在完全理想情況下，比如所有設(shè)備都運(yùn)行正常、狀態(tài)穩(wěn)定，該問(wèn)題比較結(jié)構(gòu)化，較好正確的處理；反之，如果現(xiàn)實(shí)機(jī)組由于這樣那樣的原因，不能或者不太好準(zhǔn)確的調(diào)整運(yùn)行人員往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整等等，那就必須需要運(yùn)行人員來(lái)作出最終的決策。另外，在優(yōu)化目標(biāo)值的選擇問(wèn)題上，還有值得探討的地方。

（3）設(shè)備性能特性的獲取方法：電廠運(yùn)行優(yōu)化依賴電廠內(nèi)各個(gè)設(shè)備的現(xiàn)時(shí)性能特性，它們是進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算的前提和基礎(chǔ)。這些設(shè)備性能特性的準(zhǔn)確獲得，是保證優(yōu)化計(jì)算結(jié)果實(shí)用、可信賴的基石。本章討論系統(tǒng)性能特性的獲得方法，對(duì)它們進(jìn)行分析比較，提出合理的、有效的解決方案，為進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算和操作指導(dǎo)提供支持。

各系統(tǒng)性能特性的獲得方法，常見(jiàn)以下幾種：

①取機(jī)組各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，或者生產(chǎn)廠家給出的各種系統(tǒng)性能曲線。比如循環(huán)水泵有廠家給出的設(shè)計(jì)性能曲線或出廠性能曲線，汽輪機(jī)有廠家給出的設(shè)計(jì)熱耗率曲線。

②取機(jī)組試驗(yàn)獲得的各設(shè)備性能特性數(shù)據(jù)和曲線。新機(jī)組安裝完成正式投產(chǎn)后，會(huì)進(jìn)行機(jī)組性能考核試驗(yàn)，得到當(dāng)時(shí)的各系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)和曲線；機(jī)組正常運(yùn)行后，一般3年一次大修，1年一次小修，一般在大小修前后等會(huì)做機(jī)組的熱力性能試驗(yàn)，獲得機(jī)組的各性能數(shù)據(jù)和曲線。還可以對(duì)特定的設(shè)備，進(jìn)行有目的的試驗(yàn)以獲得性能數(shù)據(jù)。

③取運(yùn)行實(shí)際數(shù)據(jù)分析獲得?，F(xiàn)代發(fā)電機(jī)組都裝備有成熟完善的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)中取得運(yùn)行參數(shù)，然后對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行綜合分析，獲得各系統(tǒng)（設(shè)備）的性能特性。對(duì)于原來(lái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)沒(méi)有監(jiān)測(cè)的設(shè)備或地方，可以增加額外的監(jiān)測(cè)點(diǎn)（采集點(diǎn)），用于采集需要的數(shù)據(jù)。

根據(jù)最近的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)獲得的各設(shè)備性能，往往比較接近現(xiàn)在的性能。由于機(jī)組投產(chǎn)后，隨著時(shí)間變化，各系統(tǒng)處于不斷變化當(dāng)中，其性能也不斷變化，即機(jī)組各設(shè)備性能是時(shí)變的。廠家設(shè)計(jì)性能曲線具有參考價(jià)值，但是一般來(lái)說(shuō)，由于各種各樣的原因，運(yùn)行一段時(shí)間之后，設(shè)計(jì)單位原先提供的數(shù)據(jù)資料已不能完整反映機(jī)組當(dāng)前的情況，特別是經(jīng)過(guò)改造的機(jī)組，與實(shí)際情況差別就更大了。做試驗(yàn)的時(shí)間間隔往往比較久，比如大修3年，小修1年，大小修時(shí)候做的性能試驗(yàn)結(jié)果，往往也與現(xiàn)時(shí)的性能有所差別。另外就是機(jī)組做試驗(yàn)取得的性能特性數(shù)據(jù)，有時(shí)候與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)還是有一定差別。原因是做試驗(yàn)時(shí)候往往會(huì)帶入一些干擾，比如為了測(cè)量流量而增加節(jié)流器件等。另外由于做試驗(yàn)工況比較少，當(dāng)煤種變化，或者環(huán)境條件變化時(shí)候，試驗(yàn)結(jié)果跟實(shí)際運(yùn)行情況就有所差別了。試驗(yàn)不可能各種情況下都做一遍的。試驗(yàn)結(jié)果相比較廠家設(shè)計(jì)值而言，一般更接近實(shí)際運(yùn)行情況一點(diǎn)。

3　結(jié)論

電廠負(fù)荷優(yōu)化分配和循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行是電廠運(yùn)行優(yōu)化比較重要的方面，它們的運(yùn)行優(yōu)化可以節(jié)約大量的能源。

本文主要完成的工作表現(xiàn)在研究建立根據(jù)負(fù)荷曲線預(yù)分配模型：負(fù)荷分配是將全廠總負(fù)荷為P，全廠負(fù)荷優(yōu)化分配就是將此負(fù)荷P合理地分配到n臺(tái)機(jī)組上，而使全廠總煤耗量最小。

利用該模型對(duì)100mW機(jī)組利用性能試驗(yàn)值進(jìn)行實(shí)際計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為：100mW工況下，循環(huán)水溫度在8℃、16℃、28℃下的最優(yōu)運(yùn)行方式分別為2泵葉片百分開(kāi)度：2泵葉片80％開(kāi)度、2泵葉片100％開(kāi)度；60mW工況下，循環(huán)水溫度在8℃、16℃、28℃下的最優(yōu)運(yùn)行方式分別為1泵葉片100％開(kāi)度、2泵葉片100％開(kāi)度；180mW工況下最優(yōu)運(yùn)行方式分別為1泵葉片60％開(kāi)度、l泵葉片100％開(kāi)度、2泵葉片80％開(kāi)度。在冬季，平均循環(huán)水溫度低于2℃的2個(gè)月時(shí)間內(nèi)，100mW工況和60mW工況下采用優(yōu)化運(yùn)行方式可以提高效益，60mW工況下優(yōu)化運(yùn)行方式和原來(lái)操作一樣，效益沒(méi)有提高。以機(jī)組平均負(fù)荷80mW，在60mW和100mW工況各運(yùn)行1/4時(shí)間計(jì)，可以節(jié)約電能27 019.33 kWh時(shí)，因此根據(jù)計(jì)算結(jié)果操作能有比較大的效益。

收稿：2016-06-22

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.042