电厂节能优化

王海军（新疆众和股份有限公司　乌鲁木齐 830013）

电厂节能优化

王海军
（新疆众和股份有限公司乌鲁木齐 830013）

追求最大的经济效益是每个电力企业经营的最大目标，这其中发电机组经济运行是确保电力企业经济效益的重要措施之一，随着电网机组容量、电网蜂谷差不断扩大，煤炭价格不断攀升，以及竞价上网工作的开展，要求发电厂必须具有深度调峰能力的同时又必须具有最佳经济运行性，所以开展100mW机组经济运行方式的研究具有一定的实际意义和社会意义。

最佳经济最佳状态优化效益

1　目的和意义

追求最大的经济效益是每个电力企业经营的最大目标，这其中发电机组经济运行是确保电力企业经济效益的重要措施之一，随着电网机组容量、电网蜂谷差不断扩大，煤炭价格不断攀升，以及竞价上网工作的开展，要求发电厂必须具有深度调峰能力的同时又必须具有最佳经济运行性，所以开展100mW机组经济运行方式的研究具有一定的实际意义和社会意义。同时循环水系统是火力发电厂的一个重要系统，消耗厂用电的很大一部分，相当于总发电量的1.5％～2％。对国产100mW的单元机组，通过循环水系统的优化运行可以相对提高经济性0.15％～0.6％。对于有多台机组的大型电厂，经济性的提高更为可观。负荷分配和循环水系统的优化运行是整个电厂优化运行的重要组成部分，全厂优化比较庞大。

本文旨在通过探讨机组负荷分配和循环水系统优化运行，以此为基础，为研究整厂优化和将来电厂实现全自动运行的理想状态积累经验、提供支持。通过本课题的研究与应用，预计可降低100mW机组供电煤耗降低1.5～2.02g/kWh，年节约标准煤6 000～8 000 t。

2　电厂的优化运行

电厂优化运行基于数据采集系统，或者说运行监测系统，把数量庞大的运行状态原始数据处理成直观的、少量的分析结果，及时对机组的各部分设备运行情况作出评价，判断是否运行在最佳的状态，提供可行的运行优化措施供运行人员参考运用，提高电厂的运行效率。

负荷分配和循环水系统的优化主要完成以下功能：

（1）按照电网调度要求的全厂发电量，根据厂内各机组的运行状况和机组效率，合理分配负荷给各台机组，以达到提高整体效益的目的。

（2）在各机组负荷分配确定后，根据各机组负荷、循环水温度、循环水泵取水水位、各循环水泵运行状态等确定出循环水泵的最优运行方式（开哪几台泵、各泵的叶片角度调整到多少、循环水管路上阀门的运行方式等），使多台机组达到最优真空，以达到提高机组效益的目的。

由于循环水系统的优化要在各机组负荷确定的前提下才能进行，所以把负荷分配优化和循环水系统的优化结合起来。负荷分配和循环水泵最优运行方式的确定，涉及很多因素，在完全理想情况下，比如所有设备都运行正常、状态稳定，该问题比较结构化，较好正确的处理；反之，如果现实机组由于这样那样的原因，不能或者不太好准确的调整运行人员往往根据经验进行调整等等，那就必须需要运行人员来作出最终的决策。另外，在优化目标值的选择问题上，还有值得探讨的地方。

（3）设备性能特性的获取方法：电厂运行优化依赖电厂内各个设备的现时性能特性，它们是进行优化计算的前提和基础。这些设备性能特性的准确获得，是保证优化计算结果实用、可信赖的基石。本章讨论系统性能特性的获得方法，对它们进行分析比较，提出合理的、有效的解决方案，为进一步进行优化计算和操作指导提供支持。

各系统性能特性的获得方法，常见以下几种：

①取机组各系统的设计参数，或者生产厂家给出的各种系统性能曲线。比如循环水泵有厂家给出的设计性能曲线或出厂性能曲线，汽轮机有厂家给出的设计热耗率曲线。

②取机组试验获得的各设备性能特性数据和曲线。新机组安装完成正式投产后，会进行机组性能考核试验，得到当时的各系统性能数据和曲线；机组正常运行后，一般3年一次大修，1年一次小修，一般在大小修前后等会做机组的热力性能试验，获得机组的各性能数据和曲线。还可以对特定的设备，进行有目的的试验以获得性能数据。

③取运行实际数据分析获得。现代发电机组都装备有成熟完善的数据采集系统从运行数据库中取得运行参数，然后对这些参数进行综合分析，获得各系统（设备）的性能特性。对于原来数据采集系统没有监测的设备或地方，可以增加额外的监测点（采集点），用于采集需要的数据。

根据最近的实际运行数据获得的各设备性能，往往比较接近现在的性能。由于机组投产后，随着时间变化，各系统处于不断变化当中，其性能也不断变化，即机组各设备性能是时变的。厂家设计性能曲线具有参考价值，但是一般来说，由于各种各样的原因，运行一段时间之后，设计单位原先提供的数据资料已不能完整反映机组当前的情况，特别是经过改造的机组，与实际情况差别就更大了。做试验的时间间隔往往比较久，比如大修3年，小修1年，大小修时候做的性能试验结果，往往也与现时的性能有所差别。另外就是机组做试验取得的性能特性数据，有时候与实际运行数据还是有一定差别。原因是做试验时候往往会带入一些干扰，比如为了测量流量而增加节流器件等。另外由于做试验工况比较少，当煤种变化，或者环境条件变化时候，试验结果跟实际运行情况就有所差别了。试验不可能各种情况下都做一遍的。试验结果相比较厂家设计值而言，一般更接近实际运行情况一点。

3　结论

电厂负荷优化分配和循环水系统优化运行是电厂运行优化比较重要的方面，它们的运行优化可以节约大量的能源。

本文主要完成的工作表现在研究建立根据负荷曲线预分配模型：负荷分配是将全厂总负荷为P，全厂负荷优化分配就是将此负荷P合理地分配到n台机组上，而使全厂总煤耗量最小。

利用该模型对100mW机组利用性能试验值进行实际计算，计算结果为：100mW工况下，循环水温度在8℃、16℃、28℃下的最优运行方式分别为2泵叶片百分开度：2泵叶片80％开度、2泵叶片100％开度；60mW工况下，循环水温度在8℃、16℃、28℃下的最优运行方式分别为1泵叶片100％开度、2泵叶片100％开度；180mW工况下最优运行方式分别为1泵叶片60％开度、l泵叶片100％开度、2泵叶片80％开度。在冬季，平均循环水温度低于2℃的2个月时间内，100mW工况和60mW工况下采用优化运行方式可以提高效益，60mW工况下优化运行方式和原来操作一样，效益没有提高。以机组平均负荷80mW，在60mW和100mW工况各运行1/4时间计，可以节约电能27 019.33 kWh时，因此根据计算结果操作能有比较大的效益。

收稿：2016-06-22

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.042