火电厂机组性能优化系统介绍与节能降耗策略探讨

李曙光+闫开艺

摘 要：如何降低发电煤耗，是我们各个发电企业面临的最重要任务，大家采用的节能降耗方法也各不相同，总体可分为两类：第一类是通过设备技术改造实现；第二类是通过计算机优化模型实现。该文通过介绍铜山华润2台百万机组的性能优化平台功能，探讨机组节能降耗的相关策略。

关键词：性能优化 节能降耗 分析

中图分类号：TK39 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（c）-0061-02

现在大部分电厂都实施了机组实时数据监控系统（也叫SIS系统），将现场数据采集到实时数据库中，通过MIS网发布，使各位专工可以在任何地点实时了解电厂情况。但随着采集的数据量越来越多，通过什么方式从多达几十亿条的海量数据中取出关键数据进行分析，成为摆在各位专工面前的难题。对这些纷繁复杂的数据进行分析处理，不但需要专业技能，更需要强大的数据挖掘能力。

该公司2015年上线的铜山性能优化系统，旨在总结分析火电厂运行过程数据基础上，通过性能计算模型提炼影响煤耗的关键数据及指标，并通过各种直观的图形模块指导专业人员采取切实可行的节能降耗措施。如提高真空、保证给水温度、加强燃烧调整、减少泄漏和工质损失、节省厂用电等。

1 能耗指标分析

1.1供电煤耗

对于发电企业而言，衡量一个发电厂经济性的好坏，就是要看它的综合指标——发电成本，即对外供1°电所需的成本费用。火电厂的成本费用包括燃料费、水费、人员工资、基本折旧费、修理费等。在各项费用中，燃料费占的比例最大，约占总成本的70%左右，这就意味着火电厂经济运行的关键是减少燃料消耗量。

对于燃煤火电企业来说，燃料消耗量就是指“煤耗”。考察节能降耗的一个重要指标就是“供电煤耗”——每千瓦时上网电量所消耗的标准煤的量。

1.2 分析依据

能耗指标分析是指通过对影响供电煤耗的能耗指标的实际值与设计值或目标值的对比，分析能耗指标偏差，发现设备运行中经济性方面存在的问题，从而为运行优化调整、设备治理和节能改造提供依据和方向。

能耗指标分析应坚持实时分析与定期分析相结合，定性分析和定量分析相结合，单项指标分析与综合指标分析相结合的原则。

2 供电煤耗率指标体系

火力发电厂一台单元机组的设备、系统约有100项各类技术经济指标。因各个电厂发电的主、辅设备及系统各个不相同，故构成技术经济指标体系的指标数目也各异。

该系统把火力发电厂供电煤耗率的指标体系分为三级，即3个层次。

一级指标：供电煤耗率。

二级指标：影响一级指标的直接指标：汽机热耗率、锅炉效率、厂用电率。

三级指标：影响二级指标的直接指标。

三級指标细分为：影响汽机热耗的指标包括可控指标（主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、凝汽器真空、凝汽器端差、凝结水过冷度、循环水入口温度）和不可控指标（高压缸效率、再热压损、中压缸效率）。

影响锅炉效率的指标包括可控指标（给水温度、飞灰含碳量、送风温度、排烟温度、炉膛氧量、过热器减温水流量、再热器减温水流量）和不可控指标（空气预热器漏风率）。

影响厂用电率的指标包括一次风机电耗率、送风机电耗率、引风机电耗率、磨煤机电耗率、汽泵前置泵电耗率、制粉电耗率、循环水泵电耗率、凝结水泵电耗率。

3 节能降耗分析

该系统通过计划管控、能耗管控、运行优化、测点管控几个模块实现节能降耗目标。

3.1 计划管控

计划管控的总体目标就是把影响电厂经济效应的指标通过和集团下发的指标、其他集团指标、往年指标进行综合比较，找出差距更好地制定下一步计划。

（1）计划跟踪。计划跟踪的主要目的是对影响电厂经济效益的指标（发电量、供电煤耗、综合厂用电率）进行实时跟踪。首先，会把集团下发的计划指标进行日分解。通过对电厂实际发电量、供电煤耗、综合厂用电率和集团下发的指标进行日、月、年比较，发现差距并指导电厂动态调整每月计划指标。

（2）同业对标。同业对标是把该电厂最近2年的供电煤耗和厂用电率与五大发电集团的指标进行对比发现差距，并以偏差和柱状图比较的形式直观展示出来。

（3）计划分解。计划分解分为月计划和年计划。月计划是把电厂制定的计划分解到月，通过对每个月的计划值、完成值、偏差进行环比和同比，发现降耗空间，制定下个月指标计划。年计划通过最近几年的指标完成情况，制定下一年的降耗目标。

（4）影响因素。影响因素是把影响煤耗的二级指标放在一起进行比较，通过比较发现降耗空间。

3.2 能耗管控

通过计划管控模块分析、对比制定出合理的月计划和年计划。下一步的任务就是通过什么方式完成计划任务，哪些指标对煤耗影响比较大，通过什么方式找出这些指标，需要通过能耗模块进行查找和分析。

（1）能耗异常。

能耗异常分析目的是把一级指标和二级指标以及目标值进行比较，发现偏差，偏差较大的指标即是对煤耗影响比较大的因素。

（2）能耗寻踪。

能耗分布是通过树目录的形式展示了供电煤耗的计算过程，对影响煤耗的所有指标有一个总览的效果。而能耗寻优的目的则更加明确，能耗寻优通过雷达图的展示方式，直观地告诉运行人员那个指标偏离目标值比较大，最终定位到三级指标对煤耗的影响上。图1中的偏离中心比较远的指标（大黑点表示），说明对煤耗影响较大，应及时调整。

3.3 运行优化

通过能耗管控模块找到了对煤耗影响较大的最终指标（三级指标）。但是应该怎么调整，哪些是可以调整了，哪些是人工没法干预，每个指标和目标值具体偏差是多少，对煤耗影响是多少，将通过运行优化进行展示分析。

（1）可控耗差。可控耗差目的把对煤耗影响的可控指标列出来，通过图形化展示，列出每个指标偏差对煤耗的影响，通过专家知识库给予指导。

（2）非可控耗差。非可控耗差目的把对煤耗影响的不可控指标列出来，通过图形化展示，列出每个指标偏差对煤耗的影响。通过专家知识库给予指导。

当非可控耗差对煤耗影响较大时，就要及时对相关设备进行清理检修。

3.4 测点管控

测点管控是对电厂所有运行指标一个初步校验，把可能发生的故障消除在萌芽中。

超限监控就是电厂温度、压力等相关指标设计合理的报警限值，超过相应限值就会及时报警，提示此指标异常。

合理性异常监控是把一些指标看似正常，但已经不合理的指标把报警处理。

4 结语

该文主要从火电厂影响煤耗的指标进行分级，按级一步步分析出对煤耗影响的主要指标，并给出指导意见。该文所提出的各项技术措施在现场应用后得到了很好的效果，同时也可被同类电厂所借鉴。

参考文献

[1] 王宁玲，张勇，杨勇平，等.600MW火电机组节能降耗分析与优化措施[J].中国电力，2009（9）：55-57.

[2] 刘万祥.火力发电厂机组优化运行和辅助节能改造措施[J].电力设备，2015（7）.