[发明专利]一种热电厂超超临界发电机组变负荷耗差分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超超临界机组的耗差分析方法，具体是指一种热电厂超超临界发电机组变负荷耗差分析方法。

背景技术

用电需求日益增大，大型火电厂的负荷随着用电高峰低谷波动，要求机组在一定的时间内达到变负荷功率，由于大型机组运行各项参数的控制调节存在较大迟延性，过快的负荷变化速度，过大的负荷变化幅度和过短的负荷稳定时间都将导致实际运行工况偏离稳定工况，这便使得机组变负荷运行过程中的供电煤耗远大于对应的稳定运行的煤耗。而为了使各运行参数在运行中始终保持在目标值，使大型超超临界机组发挥高参数的优势，对机组进行实时监测显得尤为重要，而耗差分析是节能最为基础的理论支持，对其进行研究具有必要性。

火电厂生产过程是由各系统和设备组合而成的有机连续的生产过程，产生耗差的因素很多，以锅炉侧为例，飞灰含碳量、锅炉出口烟气含氧量、排烟温度等可测可调因素通过影响到锅炉效率而对最终的煤耗率存在明显的影响，同样在汽机侧，蒸汽及给水的各项参数也是耗差分析的重点研究对象，在机组变负荷的耗差分析中，将各个系统中的影响因素整合到一起，以统一的标准评判整个电厂运行系统中的各耗差因素影响程度，从而为优化机组变负荷运行参数控制提供重要的方案依据，是解决大型机组变负荷运行过程优化节能问题的一个新思路。

针对大型机组的耗差分析，现有的方法多是针对稳定运行的机组与设计工况的耗差分析，单个因素或系统参数改变对能耗的影响，以整个电厂系统作为整体的研究对象的大型机组变工况耗差分析方法较少涉及，对变工况运行的大型机组的变工况调节最优化方案的制定缺乏全面的系统的指导性作用，因而需要对大型机组变工况的耗差分析方法进行更加系统的深入的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种热电厂超超临界发电机组变负荷耗差分析方法，以期获得各运行参数变化对煤耗所带来的影响大小，为百万机组变负荷运行中的变负荷速率、变负荷幅度和稳定段时间的确定提供指导依据，达到降低电厂变负荷运行中发电煤耗的目的。

本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的：

一种热电厂超超临界发电机组变负荷耗差分析方法，该方法包括如下步骤：

步骤（1）：选取对热电厂发电机组经济性影响较大的18个运行参数作为分析对象，该18个运行参数为：飞灰含碳量、炉膛出口烟气含氧量、排烟温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、给水温度、高温加热器端差、过热器减温水、再热减温水、补给水率、凝汽器真空、凝结水过冷度、循环冷却水温、煤质特性、空预器漏风量、汽轮机内效率和厂用电率；

步骤（2）：对该18个运行参数，运用聚类方法得到1个运行最佳工况，将此运行最佳工况作为稳定运行基准工况，同时在电厂DCS系统中随机选取变负荷范围内的18个实际工况；

步骤（3）：以18个参数影响因子作为自变量，以单个影响参数变化时与稳定运行基准值的耗差作为该参数影响因子的系数，并以实际工况与稳定运行基准工况的耗差作为因变量，建立18个方程，最终解得18个参数影响因子；

步骤（4）：对18个参数影响因子进行排序，得到变负荷过程中对煤耗水平影响较大的参数

步骤（5）：根据步骤（4）获得的对对煤耗水平影响较大的参数，为热电厂发电机组变负荷运行中的变负荷速率、变负荷幅度和稳定段时间的确定提供指导依据，达到降低热电厂变负荷运行中发电煤耗的目的，既完成发电机组的变负荷要求，同时也节省煤资源。

本发明中，所述步骤（2）中运用聚类方法得到1个运行最佳工况的具体过程如下：

S2-1、从电厂DCS系统中读取至少半年的运行数据；

S2-2、从海量的运行数据中选出1个样本作为初始聚类中心，该样本的煤耗最低；

S2-3、用选出的样本作为初始聚类中心；

S2-4、取一样本，计算其到初始聚类中心的距离d_ij，并把样本归到离它最近的那个聚类中心所在的类，同时计算新类的样本均值，将样本均值作为新的聚类中心；

原始数据矩阵：

X代表有n个样本，而每个样本有20个变量，该20个变量为同一工况下的飞灰含碳量、炉膛出口烟气含O₂量、排烟温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、给水温度、高温加热器端差、过热器减温水、再热减温水、补给水率、凝汽器真空、凝结水过冷度、循环冷却水温、煤质特性、空预器漏风量、汽轮机内效率、厂用电率、煤耗率、功率；