[发明专利]煤电机组供电煤耗与污染物排放的优化节能调度方法

摘要

本发明公开了煤电机组供电煤耗与污染物排放的优化节能调度方法，包括以下步骤：新能源负荷量预测、选定监测项目和测量方法、搭建无线测量平台及数据采集、监测点测量数据预处理、机组供电煤耗和污染物排放计算、构建机组供电煤耗和污染物排放的最优计算模型、制定最优节能调度方案，通过上述步骤，能够有效应对社会用电整体需求疲软和新能源发电冲击，从而进一步推动节能减排工作，提高社会能源总体利用效率和降低地区污染物总体排放水平。

主权项

1.煤电机组供电煤耗与污染物排放的优化节能调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：新能源负荷量预测；基于气象信息、地形信息、电气参数和设备健康状态这些多维数据构建更加精确的新能源场站的功率预测方法，对风电功率预测模型采用BP神经网络技术建模，对光伏功率预测模型采用神经网络算法和神经网络分位数回归模型，最终通过对训练样本进行归一化处理，从而实现新能源负荷量预测，其中风电功率预测气象信息包括风力、风向和温度，光伏功率预测气象信息包括光照强度和温度；步骤二：选定监测项目和测量方法；选定典型的300～1000MW运行火电机组，对机组在100％负荷、75％负荷、50％负荷、40％负荷四个工况的实际供电煤耗进行监测；选定监测项目包括电功率测量、烟气温度测量、烟气取样分析、入炉煤取样及分析、灰炉渣取样及分析、环境状态测量、汽轮机侧主要测点布置、污染物排放测量；步骤三：搭建无线测量平台及数据采集；搭建测量燃煤机组重要参数的无线测量平台，其重要参数包括水蒸汽压力、水蒸汽温度和排烟温度，将校验过的高精度传感器安装在各监测点位置，利用与高精度传感器连接的无线变送器将测量数据通过无线电波发射出去，在试验平台终端借助无线接收装置将信号接收，再传送到计算机内，通过数据采集软件对数据进行处理、记录和存储，实现各监测点测量数据采集工作；步骤四：监测点测量数据预处理；根据步骤三中获取的测量数据，首先对一个试验工况的全部原始记录进行检查、分析，判断原始记录的合理性，舍去不合理的个别测点数据，对测量参数进行平均计算，在此基础上进行压力的位差以及大气压力修正，以确定测量参数值，测量参数平均计算的方法为算术平均法；步骤五：机组供电煤耗和污染物排放计算；基于步骤四中的预处理测点数据，机组供电煤耗计算需要依次确定主蒸汽流量、1号高加进汽流量、2号高加进汽流量、3号高加进汽流量、除氧器进汽流量和冷再热蒸汽流量，再经过汽轮机热耗率的计算、汽轮机热耗率的修正、锅炉效率的计算、锅炉热效率的修正和机组发电煤耗的计算，通过上述的计算和修正，最终获得机组供电煤耗值；污染物排放计算则由空气过剩系数、烟气污染物排放浓度、烟气含湿量的测量和烟尘浓度这些参数来计算出二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮和烟尘的排放量数据；步骤六：构建机组供电煤耗和污染物排放的最优计算模型；基于步骤一中的新能源预测负荷数据和步骤五中的机组供电煤耗和污染物排放的数据，以电负荷为横坐标，机组供电煤耗和污染物排放量为纵坐标作出不同负荷条件下机组的煤耗特性曲线和污染物排放曲线，再采用最小二乘法拟合曲线，获得机组供电煤耗和污染物排放分别与电负荷的经验公式与模型；在满足社会用电量需求条件下，首先，构建机组供电煤耗和电负荷的经验公式，求解出整体的机组平均供电煤耗；其次，构建机组二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮和烟尘的整体排放量和电负荷的经验公式，求解整体污染物的排放量，并采用无量纲法处理机组供电煤耗和污染物排放量计算公式，对机组供电煤耗和污染物排放量设置对等的权重，最终构建机组供电煤耗和污染物排放的最优计算模型；步骤七：制定最优节能调度方案；在步骤六的最优计算模型基础上，基于制定机组各种开机组合方式，计算出地区机组供电煤耗与污染物排放最优的开机组合排序和电负荷分配方案，在满足社会用电量需求和安全消纳新能源的条件下，制定出地区机组供电煤耗与污染物排放最优的机组深度调峰方案和最优电负荷分配方案，以达到整体机组供电煤耗最优和污染物排放最优的效果。