电厂性能计算与耗差分析计算模型.doc

——————————————————————————————————————————————— 电厂性能计算与耗差分析计算模型 2007年5月 概 述 电厂是消费一次能源生产二次能源的耗能大户，电厂节能降耗不仅是提高热经济性，而且是有关环境污染，可持续发展的大事，国内外对节能降耗工作非常重视。 美国EPRI电力研究院通过调查发现，即使主力机组，其发电标准煤耗率远高于设计标准煤耗率，并将该课题研究列为仅次于四管爆破的第二研究课题。目前在国外尚无新的研究进展情况报道。在我国有很多高等学校和电力科学研究单位正在进行电厂节能降耗的研究及系统开发工作。 现有资料表明，国内的研究在两个方面存在致命弱点。一是在线监测机组能耗率时，以主蒸汽流量或给水流量为重要的被测参数，由于流量仪表测量误差较大，在线监测系统运行煤耗率也较大。二是进行煤耗偏差分析时采用等效焓降法或循环函数法等，这些方法只适用于通流参数达到额定参数时的系统静态分析，对于通流参数变化对煤耗率的影响偏差计算无能为力。本项目在建立模型方面，针对以上问题进行了研究和改进，并使用先进的开发环境、技术，开发出先进的系统。基本利用系统的在线数据对系统的能耗指标进行在线计算分析，开发出先进的节能降耗分析与指导系统。重点解决三个技术问题。 1、摒弃以主蒸汽流量为主要参数的能耗率指标计算方法，利用系统中众多的压力、温度参数以及国际水蒸气性质计算公式进行系统热力计算，使在线的能耗率指标准确可靠。用于热力系统计算的全信息热力系统汽水分布方程已开发，并入选1999年动力工程国际会议论文。 2、由于汽轮机尾部工质处于湿饱和蒸汽状态，而目前实用的湿度测量仪表尚无开发产品，因此要研究汽轮机尾部（末一、二级）变工况问题。本项目在计算低压缸末级排汽焓时引入了改进型弗留格尔公式，用它来进行排汽焓的计算，结果精度已经达到实用要求。关于弗留格尔公式的改进也于2002年在《中国科学》上发表。 3、能耗影响偏差分布的研究。 即使在线能耗率以及总能耗偏差（在线值与设计值之差）准确，??是由于原因复杂（设备运行原因可高达三十多项），各项原因又彼此相互关联，影响。因此有可能产生能耗偏差的重叠，漏算现象，使得各项原因产生的能耗偏差之和与计算的总能耗偏差不符。本项目在进行耗差分析时，引入系统工程的分析方法，预期达到的经济指标为在线能耗率指标准确度大于99％，单项原因能耗率偏差指标准确度大于95％，总能耗偏差与单项原因偏差之和误差不低于90％。 计 算 模 型 性能计算与能损分析工作流程如下： 1、 数据采集 数据采集模块用于读取数据库中的实时数据和历史数据。 2、 数据处理 数据处理模块采用目前先进的数据处理方法，经过多次多层数据筛选，从现场测点数据中选定可用的实时数据，避免了由于各种噪声产生的数据失真。对于关键的错误测点数据，根据模型分析和历史数据挖掘相结合的数据预测方法，确定其运行参数的应达值，并用此数据代替错误的测点数据。应用以上方法可以保证计算的客观性和准确性。 3、 热经济性指标计算与耗差分析 具体计算方法详见附录一与附录二。 4、 数据存储与显示 此模块用于将在线计算的结果写入数据库，以便在界面中显示或为其它高级应用模块提供基本分析数据。 附录一：热经济性指标计算与耗差分析计算模型（简介） 本模型是建立在电厂现有的实时数据基础之上，通过在线监测锅炉、汽轮机、泵和风机以及整个热力系统有关测点，实时分析整个热力系统的热经济性，并定量的查找热耗偏高的部位和原因，准确地对热力设备和系统的技术改造以及运行方式的改进提供指导，从而提高电厂的运行和管理水平，以达到机组安全经济运行的目的。 性能计算模型是基于经济性能计算基于下列标准： ?? ?? 方法》 应用先进的热力系统计算的全信息热力系统汽水分布方程，并通过吸热量方程和功率方程得到机组效率。通过对锅炉效率、发电机效率、管道效率、机械效率、散热损失和厂用电率的计算可以得到机组的发电煤耗率以及相应的供电煤耗率。 以浙能兰溪电厂600MW超临界机组为例，其汽水分布方程如下： ASME 中华人民共和国电力行业标准（DL/T—20）：《火力发电厂技术经济指标计算 ?q1?γ?2?γ3??γ4?τ5??τ6?τ?7?τ8? q2 γ3 γ4τ5τ6τ7τ8 q3 γ4τ5τ6τ7τ8 q4 γ5τ6τ7τ8 q5 γ6q6 γ7γ7q7γ8γ8γ8 0D????D0??1 ????D?D??01fl