[发明专利]基于可选多因素条件下火电机组的负荷特性确定方法

说明书

技术领域

本发明属于火力发电节能技术领域，具体涉及一种基于可选多因素条件下火电机组的负荷特性确定方法。

背景技术

随着光伏、太阳能、核能等新能源发电规模的扩大和减排工作的深入，传统火电机组的负荷率越来越低，因此如何使机组在最优工况下运行，降低供电煤耗，提高全厂的运行效益，是发电企业最为关心的问题。

传统获取机组供电煤耗率、锅炉热效率、汽机热耗率、厂用电率、汽机高压缸效率和中压缸效率等重要性能指标的负荷特性的方式一般通过常规热力试验获取，但试验实施较为困难，涉及到电网调度中心的负荷调度；现场试验工作量大，环境比较差、需要对试验数据进行离线的计算和分析；试验期间需要对一些设备或系统解列(如吹灰器停用、暖风器解裂等)，不能反映机组的实际运行状况。

基于实时数据库，对全数据进行运行统计分析的方法难以准确反映机组性能指标的负荷特性。因为机组负荷变化趋势比较复杂，有跳跃式变化，有缓升缓降变化，而且大部分性能指标与负荷的相关性是非线性的，如某台600MW机组在600MW工况运行1小时，在400MW工况运行1小时，其平均负荷为500MW；而同一台机组在500MW工况连续运行2小时，两种统计方式的供电煤耗率是不一样的，但从负荷因素评价却是一样的。

各种负荷工况下运行参数和指标目标值的确定是发电企业机组运行优化和绩效考核系统最为关键的步骤和最为重要的环节，目前一般按设计值、理论计算值、优化试验值和自动寻优选取。但各有其缺陷，采用设计值时，只有在机组的实际运行情况与设计工况相似时，才比较合理可行，否则不太恰当；采用理论计算值，虽然理论上是正确的，但计算结果受模型和变工况等因素的影响，往往难以达到要求；优化试验工作量太大，成本太高，机组运行一段时间或设备和系统改造后目标值将发生变化；自动寻优需要技术专家和计算机软件人员联合开发，难度较大，实用效果也不理想。

发电企业负荷优化调度系统中采用的供电煤耗率的负荷特性一般通过现场热力试验或全数据统计分析获取，它一般仅代表单一循环水进水温度工况的数据，当循环水进水温度发生变化时，其负荷优化分配的结果将不符合实际情况。对于有供热机组的发电企业，负荷优化调度还涉及到热负荷优化分配问题，需要确定不同供热量(或热电比)时的供电煤耗率的负荷特性，这是一个比较困难的问题。

目前，发电企业机组能效对标管理主要采用全数据运行统计的方式，对影响机组性能指标的重要因素，如煤质特性、环境温度、循环水进水温度、机组负荷率、机组负荷变化趋势等考虑不多，公平合理性有所欠缺。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于可选多因素条件下火电机组的负荷特性确定方法，本发明基于实时数据库、采用数据挖掘技术，在可选多因素限制条件下，确定火电机组重要性能指标及运行参数的负荷特性的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于可选多因素条件下火电机组的负荷特性确定方法，包括以下步骤：

(1)采集火电机组运行历史数据的各个性能指标和运行参数；

(2)在各个可选因素的限制条件下，根据需求对历史数据进行过滤；

(3)采用数据挖掘技术和数据统计分析确定性能指标及运行参数的负荷特性数据、曲线及拟合公式的系数，将获取的数据进行组态后存储显示。

所述步骤(1)中，火电机组性能指标及影响因素分3层，具体情况如下：

第1层：供电煤耗率；

第2层：锅炉热效率、汽机热耗率、厂用电率；

第3层：锅炉部分主要包括预热器进口氧量、排烟温度、飞灰含碳量、预热器漏风率、环境温度和煤质特性；汽机部分主要包括主汽压力、主汽温度、再热汽温度、给水温度、凝汽器真空、凝结水过冷度、高压缸效率和中压缸效率；厂用电部分主要包括送风机、引风机、一次风机或排粉机、磨煤机、增压风机、给水泵、汽泵前置泵、循环水泵、凝结水泵等设备的电耗率。

所述步骤(2)中，可选因素包括环境温度、煤质特性和循环水进水温度。

所述步骤(2)中，负荷变化率和负荷稳定时间段为必选因素。

所述步骤(2)中，确定机组性能指标、运行参数和可选因素与必选因素的关联关系。

所述步骤(2)中，负荷变化率的设置取决于机组负荷的变化趋势；负荷稳定时间的设置取决于机组负荷的变化趋势。

所述步骤(2)中，可选因素自由配置。