基于300MW机组电气运行优化管理及应用分析

申应忠

【摘要】本文简述了我国应用300MW机组电气运行优化管理的意义，同时从机组性能计算模型、机组耗差模型等三种模型的建立分析了如何建立用以管理300MW机组运行优化的数学模型。同时从机组性能优化管理系统的应用前提、一般过程等方面分析了在火电厂中应用的方法，以期提高火电厂的发电量。

【关键词】300MW机组；电气运行优化；管理模型；应用

如今，我国的电网容量逐年递增，300MW机组及以上的机组都开始在火电厂当中广泛应用。如今，已然成为我国火电厂的主力机组。我国火电厂在应用300MW机组之后，机组供电煤耗逐渐下降，创造了较大的经济收益。因此，我国应积极对300MW机组的运行优化进行管理，同时在火电厂当中广泛应用，以便在提高我国火电厂发电量的同时，减少煤耗率。

一、300MW机组运行优化管理的意义

（一）降低300MW机组的供电煤耗

火电厂工作人员对300MW机组进行运行优化管理能够大幅降低300MW机组所产生的供电煤耗，从而大幅降低我国火电厂的发电成本，以便发电企业有能力参与电力市场的竞争，同时也适合电力市场发展的需求。就目前而言，我国电力市场逐渐由卖方市场向买方市场转向。发电企业的任务也发生一定的变化，不仅仅需要完成设定的发电指标，同时还应注重提供电能的质量，同时减少电能的耗电量，从而满足社会对电能的需求。

（二）使300MW机组参与调峰运行

工作人员实施机组实施运行优化管理作业能够令300MW机组更好地配合调峰运行，以满足火电厂电网需不断发展的需求。现今，电网容量扩大速度较快，电网供电量的最高值与最低值的差距值也迅速扩大，使得电网当中大量机组在变负荷运行状态下运行。我国火电厂依旧将火力发电机组作为主要发电来源。一旦机组的负荷变化范围以及变化速率同时被限定，则此时机组运行过程中的安全性与经济性都会有所下降，对工作人员的安全产生威胁。

（三）提升电厂管理

火电厂工作人员在进行机组运行优化管理工作时，能够通过信息技术加强电厂管理，以便企业能够建立与现代化电厂要求相符的管理机制。如何建立现代化管理制度已然成为亟待解决的问题。工作人员通过机组运行优化管理系统能够获取机组供电的相关数据，并与之前的数据进行对比，以便管理人员对工作人员的工作有较为客观的认识与评定，为企业赏罚制度的实施提供了真实的数据。

二、300MW机组运行优化管理数学模型的建立

（一）机组性能计算模型的建立

第一，对检测所采集的参数进行识别。机组在进行性能计算的过程中，需采集大约200多个参数。因此一旦某一个参数的采集出现失误或是错误，都会使性能计算结果存在偏差。工作人员需通过火电厂MIS系统当中的动态测点数据对线上检测系统的相关参数进行优化运行。系统需每隔一分钟便进行数据采集工作，采集5次之后计算平均值，并将其作为初始数据，用于之后的计算。初始数据在计算之前，需先被识别。大部分工作人员使用参数基准作为标准，同时给予基准一定的浮动范围，以此作为标准对原数据进行识别。若初始数据不再范围之内，系统可自动按照基准参数测定性能与耗差。同时发出警报，引起工作人员的注意。

第二，汽机性能计算模型的建立。汽机性能计算模型的建立是机组性能计算模型优化的重要工序。工作人员在建立汽机性能计算的模型时，应注意以下两方面内容：其一，注意计算参数的选择。工作人员在计算汽机热耗过程中，可使用凝结水流量、主蒸汽流量以及给水流量作为计算流量。针对不同情况，工作人员使用的计算流量也有所不同。若为严格的性能验收试验，工作人员往往使用凝结水流量以及给水流量作为计算流量。若是检测机组性能动态，则应使用主蒸汽流量。其二，汽机高、中压缸效率计算。高压缸效率的计算方法如下：

中压缸效率的计算方式如下：

工作人员应按照上述公式对高、中压缸的工作效率进行计算。

（二）机组耗差模型的建立

第一，工作人员需先确定机组优化基准参数以及煤耗等指标基准。工作人员在进行测量机组优化之后耗差值之前，需先确保各个参数已达到基准值。同时依据优化实验所获取的实验数据以及基准参数对所获得的汽机热耗、锅炉效率以及机组煤耗基准值等相关数据进行修改，使其更为正确。基准数据的来源于机组经过优化之后所得出的结果，同时还应考虑机组设计人员在设计机组时的数据。以下即为基准计算以及确认的方法，通常情况下应用范围在300MW与100MW之间，以主蒸汽压力计算方式为例，具体测定方法如下：

其中，N代表机组功率。N1代表汽机优化滑压所能承担负荷的上限，具体数值由优化实验确定。N2的数值则按照技术实际的调峰下限决定。第二，工作人员通过汽机透平以及热力系统参数、性能分析煤耗的耗差。该工作主要依照机组在设计时使用的数据以及工作人员通过实验所获得的数据进行测量与计算，从而得到不同的参数以及性能对煤耗计算的影响系数。之后算出机组实际运行数据以及基准值，并进行比较，得出两个数值的差值。此时连同影响系数以及煤耗值便可算出耗差，耗差用△b表示，则有如下公式：△b=△x xkbbase。其中△x代表参数x在机组运行过程中的偏差值。K则代表参数x对煤耗值的影响系数。bbase而则代表机组煤耗的基准数据。工作人员在建立机组耗差模型模型过程中，应注意以上两点。

（三）机组经济性考评模型的建立

在确立机组优化管理指标方面，传统手段是将机组热力系统当中涉及到的主要控制元素拆分为独立的单个指标，通过统计先进值或是设计值，将其当作目标，对机组电气运行经济性作出评价考核。但是，这种方法在实际的工作中，并不能对机组电气运行真实情况作出反应，其原因有二。一是经济性受到的影响因素众多，是由多个不同的运行参数所共同决定，单个独立的参数并不能全面对经济性进行反映。二是各个独立指标会跟随负荷变化表现出非线性变化的规律，不能作为衡量动态变化过程的参考。所以，在建立经济性模型时，首先应该确立机组电气运行优化管理的指标，以基准耗煤和运行耗煤作为考量标准对机组电气运行进行考量，以煤耗考核系数对检测系统进行运行考核，以此对机组电气运行展开全面考核。在计算机组电气优化管理指标这方面，确立相应的管理指标之后，就可以实现机组电气运行的动态管理，因此可以通过煤耗考核系数对其进行计算。其计算公式为：k=bg/bj_g，该式中bg表示实际供电耗煤，而bj_g表示优化基准供电耗煤。此外，还可以根据在线监测系统采集到的统计数据，根据锅炉煤耗量、发电机功率、厂用电率以及煤发热量等参数计算出对应的正平衡供电煤耗。又可以根据时间、发电机实际功率等参数计算出对应的反平衡供电煤耗。

三、300MW机组电气运行优化管理的具体应用

（一）基本应用前提

基于前文所述的内容，该机组电气运行优化管理系统最适用的对象就是单元制火电机组，而对于其他不同类型的火电机组而言，可以对该方法稍加改良然后进行利用。总的说来，在运用电气运行优化管理系统时，必须满足以下几个基本前提。第一，在电厂中，首先应该拥有一个完整的计算机网络系统，同时应该具备相应的数据库、应用软件开发平台等。在选择工作站时，应该以安全可靠的系统平台作为基础。在此基础上，就可以通过计算机设备以及电厂的网络系统，将相关的实时信息数据采集到数据库中，以供电气运行优化管理使用。第二，对于300MW的发电机组而言，其应该具备集散控制系统，同时还需对应地设置辅机电量采集系统、煤热值快速分析仪以及微波在线飞灰测碳仪器等仪器设备，以便能够对机组各项运行参数进行及时测量。第三，为了确保该优化运行管理系统能够完善展开各项工作，还需要对客户机以及服务器进行设置。最好配置专门的设备，已满足其稳定、安全的运行要求。

（二）一般过程

300MW机组电气运行优化管理集合了多种技术与管理手段，在实施过程中需要涉及很多广泛而专业的知识。所以，应该对优化管理系统的运行过程予以明确，确保能够正确实现机组电气运行的优化管理。首先，需要进行技术准备和实验摸底，只有这两方面的工作得到完善与肯定，才能展开后续工作。这需要完善搜集与分析相关资料，以此为基础展开全面的摸底实验，然后根据实验结果进行计算、得出结论，最后对优化方案进行评估和完善。其次，对机组电气运行管理进行寻优和调整。根据上一环节的实验结果，依照现场设备消缺对优化目标予以确定，寻找机组在调峰范围内的最佳运行方式，对汽机和锅炉进行调整。通过这一系列工作，得出最佳运行工况，再通过实际运行展开进一步优化。再次，进行基准工况实验。根据寻优结果以及试运行的情况，应该对机组电气运行进行基准实验。这可以以单个单元机组为对象，用供电煤耗作为衡量标准，在确保安全的基础上得出最佳运行参数及运行方式。

结束语

对300MW机组电气运行优化管理进行研究具有重要的意义，尤其是在能源危机逐步显现之后，该研究有利于提升电厂的发电生产效益。要实现300MW机组电气运行优化管理，就需要明确这一研究工作的意义，同时构建对应的性能计算模型、差耗模型以及经济性模型。然后对其应用目标和一般流程形成深入认识，确保300MW机组能够确实实现电气运行优化管理。

参考文献

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