一种电厂料耗监测系统的制作方法

1.本发明属于火力发电节能技术领域，尤其涉及一种电厂料耗监测系统。
2.

背景技术：

3.随着光伏、太阳能、核能等新能源发电规模的扩大和减排工作的深入，传统火电机组的负荷率越来越低，因此如何使机组在最优工况下运行，降低供电煤耗，提高全厂的运行效益，是发电企业最为关心的问题。在火力发电系统中，非常重要的一个步骤就是对处于发电现场的火力发电机组进行实时管理和监控，操作人员在对火力发电机组进行管理和监控的过程中，不仅需要让每台处于发电现场的火力发电机组都能够处于正常的工作状态，最好还能让每台处于发电现场的火力发电机组以其最佳的运行状态工作，这样做的目的不仅能提高每台火力发电机组的使用寿命，还能大大降低每台火力发电机组的耗能。
4.影响火力发电机的料耗的因素包括但不限于发电机负荷、主汽温度、氧量、真空度、主汽压力、排烟温度、给水温度以及厂用电率。
5.其中，发电机的负荷越大，电流越大，随着前两者变大，发电机的用电功率也会增大。主汽温度也称主蒸汽温度，主蒸汽温度下降10℃将导致发电机煤耗上升0.35%左右。主汽温度也称主蒸汽温度，主蒸汽温度一般与过热器积灰程度、给水温度、燃烧过量空气系数等因素有关。氧量也称含氧量，火力发电机组测量锅炉烟气含氧量，主要是用来判断燃烧是否充分，含氧量过低，可能是送风量过低，会引起燃烧不充分，燃料量增加负荷却没有对应的增加；含氧量过高，可能是送风量过多，会引起风量过大，造成烟气过多带走热量，造成热量损失。真空度下降1kpa将导致煤耗上升0.75%左右。引起真空度低的原因很多，总的来讲，与凝汽器传热系数、凝汽器热负荷、冷却水流量及温度有关。主汽压力上升1.0mpa将导致煤耗提高0.5%左右。主汽压力升高会使热耗下降。排烟温度上升10℃将导致煤耗上升0.5%左右；排烟温度上升一般与受热面积灰、燃烧过量空气系数偏大、尾部烟道再燃烧等因素有关。给水温度下降10℃将导致煤耗上升 0.2%左右，给水温度变化，一方面引起回热抽汽量变化，影响到作功能力，另一方面将使锅炉排烟温度变化，影响锅炉效率。厂用电率每增加1%将导致煤耗上升1%左右。运行中应做到设备在合理的工况及时停运，以降低厂用电的用量。
6.现有技术中，工作人员一般依赖自己个人的工作经验来查看可能会影响供电煤耗的原因，然后再根据经验对可能影响供电煤耗的相关原因一个一个地排查，直到找到真正影响供电煤耗的原因，并将该原因排除，以此来降低火力发电机组供电煤耗。由于处于发电现场的火力发电机组周围的外部环境一般比较复杂，温度和辐射都较高，传统的现场人工维护管理方式已经不再适应。为了随时随地了解处于发电现场的火力发电机组的运行状态，完成可能需要的维护管理任务，提升火力发电机组故障处理响应速度，迫切需要一种既能降低人力成本、减少或避免现场维护的次数、节省维护费用和故障处理时间、并且安全而又可靠的火力发电机组运行优化管理控制系统及其解决方法。
7.

技术实现要素：

8.本发明是为解决上述现有技术的全部或部分问题，本发明提供了一种电厂料耗监测系统。
9.为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种电厂料耗监测系统，包括瞬时供电料耗监测模块，用于监测实时料耗指标值，所述实时料耗指标值记为b
g
；所述实时料耗指标值b
g
基于实时料耗偏差和计算得出，所述实时料耗偏差和记为b
f
，所述实时料耗偏差和通过若干对料耗产生影响的指标与对应的最优目标值之间的偏差值之和计算得到，所述实时料耗偏差和b
f
包括发电料号基数b
js
、至少一项一级料耗偏差指标和至少一项二级料耗偏差指标；所述一级料耗偏差指标包括：负荷料耗偏差、主汽温度料耗偏差、氧量料耗偏差、真空料耗偏差；所述二级料耗偏差指标包括：主汽压力料耗偏差、排烟温度料耗偏差以及给水温度料耗偏差。通过选取并计算对电厂机组料耗经济性影响较大的参数后供操作人员参考，可以有效的提高发电厂的供电效率，并降低供电料耗。
10.所述实时料耗指标值通过以下公式得出：b
g
=b
f
/（1
‑
l
cy
）；式中，所述l
cy
为综合厂用电率。
11.所述一级料耗偏差指标的影响因子大于所述二级料耗偏差指标的影响因子，其中，所述影响因子包括对成本的影响、对发电效率的影响。
12.所述一级料耗偏差指标中料耗偏差值通过以下公式计算：所述负荷料耗偏差记为b
fh
，b
fh
=（发电机额定功率—发电机实发功率）
×
负荷影响料耗系数。
13.所述汽温料耗偏差记为b
qw
，b
qw
=（主汽最优温度值—主汽温度）
×
主汽温度影响料耗系数
×
负荷修正系数。
14.氧量料耗偏差记为b
yl
，b
yl
=abs（氧量—最优氧量中间值）
×
氧量影响料耗系数。
15.真空料耗偏差记为b
zk
，b
zk
=（最优真空度—真空度）
×
真空影响料耗系数。
16.所述负荷影响耗料系数、所述主汽温度影响料耗系数、所述氧量影响料耗系数和所述真空影响耗料系数的取值区间为0.5~1。
17.所述二级料耗偏差指标中料耗偏差值的计算通过以下公式得出：主汽压力料耗偏差记为b
qy
，b
qy
=（额定主汽压力—主汽压力）
×
主汽压力料耗影响系数
×
负荷修正系数。
18.排烟温度料耗偏差记为b
py
，b
py
=（排烟温度—排烟温度最优值）
×
排烟温度影响料耗系数
×
负荷修正系数。
19.给水温度料耗偏差记为b
gs
，b
gs
=（给水温度最优值—给水温度）
×
给水温度影响料耗系数。
20.所述二级料耗偏差指标中的所述主汽压力料耗影响系数、所述排烟温度影响料耗系数和所述给水温度影响料耗系数的取值区间为0~0.5。
21.所述综合厂用电率l
cy
的计算公式如下：l
cy
=（q
f
q
wj
q
kj
）/w
f
；
式中，所述q
f
为根据关口电表实时更新的每周基准非生产用电量；所述q
wj
为未统计生产用电；所述q
kj
为根据已有电流显示的高低压电机电流计算得到的可统计的生产用电；所述w
f
为发电机实发功率。
22.所述电厂料耗监测系统还包括平均供电料耗监测模块，用于检测平均料耗指标值b
dz
；所述平均料耗指标b
dz
为统计时间内所述实时料耗指标值b
g
的均值。
23.所述电厂料耗监测系统还包括显示模块，用于显示所述实时料耗指标值b
g
和所述平均料耗指标值b
dz
，供操作人员参考，以便及时做出调整，降低发电成本，提高发电效率。
24.与现有技术相比，本发明的主要有益效果：本发明的一种电厂料耗监测系统选取了负荷料耗、主汽温度、氧量、真空度等对电厂机组料耗经济性影响较大的参数，通过计算各参数与最优值的偏差得到实时料耗指标值b
g
和平均料耗指标值b
dz
，并实时显示在大屏幕上供操作人员参考，以便及时作出调整，一方面使得电厂料耗的经济性得到提高，另一方面，本发明提供的一种电厂料耗监测系统结构简单、易推广、实用性强。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明具体实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明的一种电厂料耗监测系统的结构框图。
具体实施方式
27.下面将对本发明具体实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例一一种电厂料耗监测系统，包括瞬时供电料耗监测模块，用于监测实时料耗指标值，所述实时料耗指标值记为b
g
；实时料耗指标值b
g
的计算公式为：b
g
=b
f
/（1
‑
l
cy
）；式中，l
cy
为综合厂用电率，b
f
为实时料耗偏差和，实时料耗偏差和b
f
通过若干对料耗产生影响的指标与对应的最优目标值之间的偏差值之和计算得到，实时料耗偏差和b
f
包括发电料号基数b
js
、至少一项一级料耗偏差指标和至少一项二级料耗偏差指标；一级料耗偏差指标包括：负荷料耗偏差、主汽温度料耗偏差、氧量料耗偏差、真空料耗偏差；二级料耗偏差指标包括：主汽压力料耗偏差、排烟温度料耗偏差以及给水温度料耗偏差。
29.一级料耗偏差指标的影响因子大于二级料耗偏差指标的影响因子，其中，影响因子具体包括对发电厂成本的影响程度和发电厂发电效率的影响程度。
30.一级料耗偏差指标中料耗偏差值的计算通过以下公式得出：
负荷料耗偏差b
fh
=（发电机额定功率—发电机实发功率）
×
负荷影响料耗系数。
31.汽温料耗偏差b
qw
=（主汽最优温度值—主汽温度）
×
主汽温度影响料耗系数
×
负荷修正系数。
32.氧量料耗偏差b
yl
=abs（氧量—最优氧量中间值）
×
氧量影响料耗系数。
33.真空料耗偏差b
zk
=（最优真空度—真空度）
×
真空影响料耗系数。
34.一级料耗偏差指标中的所述负荷影响耗料系数、主汽温度影响料耗系数、氧量影响料耗系数和真空影响耗料系数的取值区间为0.5~1，根据电厂实际情况，选取负荷影响耗料系数、主汽温度影响料耗系数、氧量影响料耗系数和真空影响耗料系数。
35.二级料耗偏差指标中料耗偏差值的计算通过以下公式得出：主汽压力料耗偏差b
qy
=（额定主汽压力—主汽压力）
×
主汽压力料耗影响系数
×
负荷修正系数。
36.排烟温度料耗偏差b
py
=（排烟温度—排烟温度最优值）
×
排烟温度影响料耗系数
×
负荷修正系数。
37.给水温度料耗偏差b
gs
=（给水温度最优值—给水温度）
×
给水温度影响料耗系数。
38.二级料耗偏差指标中的主汽压力料耗影响系数、排烟温度影响料耗系数和给水温度影响料耗系数的取值区间为0~0.5，根据电厂实际情况，选取主汽压力料耗影响系数、排烟温度影响料耗系数和给水温度影响料耗系数。
39.综合厂用电率l
cy
的计算公式如下：l
cy
=（q
f
q
wj
q
kj
）/w
f
；式中，q
f
为根据关口电表实时更新的每周基准非生产用电量；q
wj
为未统计生产用电；q
kj
为根据已有电流显示的高低压电机电流计算得到的可统计的生产用电；w
f
为发电机实发功率。
40.以12mw
‑
15mw发电机组为例，参照dl/t904
‑
2004火力发电厂技术经济指标计算方法、电厂运行参数、锅炉设计说明书、汽轮机厂商说明书和发电机说明书，预先设定所述发电煤耗基数b
js
=450g/kwh；对于所述负荷料耗偏差b
fh
而言，设定发电机额定功率为15.5g/kwh，即b
fh
=（15.5
‑
w
f
）
×
负荷影响料耗系数；对于所述汽温料耗偏差b
qw
而言，设定主汽最优温度值为449℃，即b
qw
=（449
‑
主汽温度）
×
主汽温度影响料耗系数
×
负荷修正系数；对于所述氧量料耗偏差b
yl
而言，设定最优氧量中间值为3.5%，即b
yl
=abs（氧量
‑
3.5）
×
氧量影响料耗系数；对于所述真空度料耗偏差b
zk
而言，设定最优真空度为96kpa，即b
zk
=（96
‑
真空度）
×
真空影响料耗系数；所述二级料耗偏差指标中，对于所述主汽压力料耗偏差b
qy
而言，设定额定主汽压力为5.2mpa，即b
qy
=（5.5
‑
主汽压力）
×
主汽压力料耗影响系数
×
负荷修正系数；对于所述排烟温度料耗偏差b
py
而言，设定排烟温度最优值为110℃，即b
py
=（排烟温度
‑
110）
×
排烟温度影响料耗系数
×
负荷修正系数；对于给水温度料耗偏差b
gs
而言，设定给水温度最优值为160℃，即b
gs
=（160
‑
给水温度）
×
给水温度影响料耗系数。通过上述各料耗偏差指标的设定，最终计算得出b
g
和b
dz
的值。
41.实施例二本实施例提供的另一种25mw
‑
35mw发电机组中，参照dl/t904
‑
2004火力发电厂技术经济指标计算方法、电厂运行参数、锅炉设计说明书、汽轮机厂商说明书和发电机说明
书，本实施例中，设定所述发电煤耗基数b
js
=360g/kwh；对于所述负荷料耗偏差b
fh
而言，设定发电机额定功率为33.5g/kwh，即b
fh
=（33.5
‑
w
f
）
×
负荷影响料耗系数；对于所述汽温料耗偏差b
qw
而言，设定主汽最优温度值为544℃，即b
qw
=（544
‑
主汽温度）
×
主汽温度影响料耗系数
×
负荷修正系数；对于所述氧量料耗偏差b
yl
而言，设定最优氧量中间值为2.5%，即b
yl
=abs（氧量
‑
2.5）
×
氧量影响料耗系数；对于所述真空度料耗偏差b
zk
而言，设定最优真空度为96kpa，即b
zk
=（96
‑
真空度）
×
真空影响料耗系数；所述二级料耗偏差指标中，对于所述主汽压力料耗偏差b
qy
而言，设定额定主汽压力为13.3mpa，即b
qy
=（13.3
‑
主汽压力）
×
主汽压力料耗影响系数
×
负荷修正系数；对于所述排烟温度料耗偏差b
py
而言，设定排烟温度最优值为110℃，即b
py
=（排烟温度
‑
110）
×
排烟温度影响料耗系数
×
负荷修正系数；对于给水温度料耗偏差b
gs
而言，设定给水温度最优值为230℃，即b
gs
=（230
‑
给水温度）
×
给水温度影响料耗系数。通过上述各料耗偏差指标的设定，最终计算得出b
g
和b
dz
的值。
42.本发明的电厂料耗监测系统还包括平均供电料耗监测模块，用于检测平均料耗指标值b
dz
；平均料耗指标b
dz
为统计时间内实时料耗指标值b
g
的均值。
43.本发明的电厂料耗监测系统还包括显示模块，用于显示实时料耗指标值b
g
和平均料耗指标值b
dz
，供操作人员参考，以便及时做出调整，降低发电成本，提高发电效率。
44.以上对本发明的一种电厂料耗监测系统进行了详细介绍，本文中应用了具体的个例对本发明的结构及工作原理进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。