以火电(热电联产)机组为研究对象,从设备、流程、系统直到整个机组分层次展开研究,将机理分析与大数据方法相结合,确定机组基准工况,建立不同工况下的性能计算模型和耗差分析模型,对比基准工况和实际运行工况的参数与性能指标,进行火电机组节能潜力分析与优化建模,开发火电机组全工况离线耗差分析系统,开发火电机组在线节能诊断系统,开发基于大数据的火电机组运行优化系统,指导火电机组的节能运行。
1、火电机组全工况离线耗差分析系统
该系统基于火电机组设计资料,进行变工况建模,得到全工况热经济指标及参数,在此基础上计算主要参数及性能指标变化对机组能耗影响量,可指导电厂节能专工及相关技术人员进行离线性能诊断。
2、火电机组在线耗差分析系统
该系统采集机组实时运行数据,并进行热经济性指标在线计算,基于火电机组设计资料和实际运行数据,通过机理分析与大数据方法相结合进行变工况建模,确定多变边界条件下基准工况的参数和指标,并与实时在线数据对比得到实际工况的耗差分析结果,可指导火电机组在线性能诊断。
3、火电机组运行优化
通过机理分析与大数据方法进行火电机组设备或子系统优化建模,确定设备或子系统最优运行方式,指导机组运行节能。
1000MW机组循环水泵运行方式的优化(两机6泵)
300MW直接空冷机组空冷风机优化曲线
4、火电机组成本分析与辅助报价决策
该系统基于大数据方法对机组实际运行数据进行成本分析建模,结合该地区火电机组调峰补偿规则,确定机组不同负荷运行的成本以及盈亏平衡负荷点,并绘制不同报价时效益曲线,指导火电机组的报价决策。
以火电(热电联产)机组为研究对象,从设备、流程、系统直到整个机组分层次展开研究,将机理分析与大数据方法相结合,确定机组基准工况,建立不同工况下的性能计算模型和耗差分析模型,对比基准工况和实际运行工况的参数与性能指标,进行火电机组节能潜力分析与优化建模,开发火电机组全工况离线耗差分析系统,开发火电机组在线节能诊断系统,开发基于大数据的火电机组运行优化系统,指导火电机组的节能运行。
1、火电机组全工况离线耗差分析系统
该系统基于火电机组设计资料,进行变工况建模,得到全工况热经济指标及参数,在此基础上计算主要参数及性能指标变化对机组能耗影响量,可指导电厂节能专工及相关技术人员进行离线性能诊断。
该成果将机理分析与大数据方法相结合,确定机组基准工况,建立不同工况下的性能计算模型和耗差分析模型,对比基准工况和实际运行工况的参数与性能指标,进行火电机组节能潜力分析与优化建模,开发火电机组全工况离线耗差分析系统,开发火电机组在线节能诊断系统,开发基于大数据的火电机组运行优化系统,指导火电机组的节能运行。
本成果自2000年以来应用于国内十余个电厂,进行能损诊断与耗差分析,成本分析、运行优化,节能诊断。开展的主要项目如下:
2001年,内蒙古汇流河发电厂,火电机组性能监测与能损诊断系统;
2002年,山西神头第一发电厂,火电机组性能监测与能损诊断系统;
2003年,内蒙古达拉特电厂,火电机组性能监测与能损诊断系统;
2004年,山西大同第二发电厂,火电机组性能在线监测系统;
2008年,内蒙华电包头发电有限公司,600MW亚临界机组节能对策研究与耗差分析系统开发;
2008年,华电贵港发电有限公司,中国华电集团贵港发电有限公司#1机组节能降耗对策研究与耗差分析系统开发;
2015年,国家科技支撑计划课题,大型火电空冷机组梯级供热系统全工况优化;
2015年,海门电厂“百万千瓦机组瞬间变负荷能耗特性试验及其研究”;
2018年,京能宁东电厂“运行监控分析系统研发与应用火力发电机组运行数据分析建模”;
2019年,“燃煤发电机组耗差分析及成本分析建模及编程”。
该项目可应用于火力发电厂,通过节能分析和诊断,并开展成本分析和运行优化,指导火电机组节能,具体效益取决于机组实际运行状况,预计降低供电煤耗1g/kWh左右,体现在直接和间接节能效益中。1台600MW机组年节约标煤量3000吨,按标煤单价600元/吨,年收入增加180万元。
主要完成人:杨志平、王宁玲、郭喜燕