基于数据挖掘的火电机组动态热平衡特性研究
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完成单位:内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
李丰泉、刘宏卫、王研凯、韩 义、范国义、秦 峰、李迎春、于英利
技术难度:
1.大量数据的统计,涉及多系统加权的计算,锅炉效率、管道效率、汽机热耗正反平衡计算模型建立。
2.对主要运行参数的真实性,结合现场测试数据及相关试验报告数据,进行判断,给出相应的修正值。
3.针对电厂混煤掺烧,如何进行煤的取样分析、统计计算,保证入炉热量准确,具有代表性。
4.发电厂汽机、锅炉各主要运行参数的耗差模型构建。
5.机组的质流图及热流图中的数据计算。
先进性:
1.利用企业SIS系统对机组主要运行参数长周期多维度的动态监视、记录、采用统计数学方法对日常运行数据分段整理。由于采用机组日常运行数据,与对设备及系统隔离的特殊工况短周期机组性能试验相比,所得统计结果更能真实、全面、准确评价机组性能。
2.运用等效焓降法,对系统内各主要运行参数进行耗差分析,得出对机组发电煤耗的定量分析。
3.建立了全厂各个热力系统工质的平衡模型。以给水流量为基准,开展了全厂统计期间内热力系统汽、水工质的平衡图。明确了工质在热力系统中的输入、输出和损失的平衡关系。
4.建立了全厂各个热力系统能量平衡模型。以燃料供给量为基准,统计计算了全厂热量平衡及热流图。明确了全厂热力系统能量输入、输出及损失之间的平衡关系。
创新性:
1.建立了全厂各个热力系统工质及热量平衡模型,开展了全厂统计期间内热力系统的物质流、热量流、热量平衡的计算。
2.提出一种分段模块的计算方法,将热力系统分为锅炉、管道、汽轮机等模块,分别计算不同负荷段正反平衡热效率,并将该方法应用到全厂的热量平衡计算中。
3.研究火电厂发电煤耗的定量分析方法,对热力系统内各主要运行参数进行耗差分析,得出对机组发电煤耗的定量分析。
可推广性:
项目研究与以往的单台主要设备性能试验结果相比,成果具有全面性、整体性、科学性、普适性优势。
《煤电节能减排升级与改造行动计划2014-2020》提出典型燃煤机组供电煤耗参考值,我国火力发电的平均发供电煤耗与发达国家相比还有一定的差距,具有较大的节能潜力。
“十四五”时期,大数据技术在我国将得到蓬勃发展,充分利用蕴含信息丰富的电厂历史运行数据,对现有数据进行关联分析、规律挖据节能降耗信息,实现全厂设备多维度的节能降耗具有重要的理论和现实意义。
本项目研究成果可在行业内推广。
经济社会效益:
1.直接经济效益
本项目实施,已为本单位产生了55万元的经济效益。
2.间接经济效益
项目研究成果在电厂进行应用,取得明显的效果。项目准确计算了火力发机组能量输入、输出和损失之间的数量关系,查清了电厂主要生产环节能源消耗及节能潜力,指导电厂的节能改造与节能管理,从而提高全厂能源利用效率及设备利用率,降低机组锅炉能耗水平,并为设备的检修提供依据。
该项研究成果应用可为电厂降低煤耗约2g/kWh。按照发电煤耗降低2g/kWh计算,4台机组年利用小时数为5000小时,机组年负荷率为75%,年节约标煤=4×330000×0.75×5000×2×10-6=9900吨;年CO2二氧化碳减排量计算=9900×2.6=25740吨。
以目前动力煤单价582元/吨计算,该厂年节煤带来的经济效益=582元/吨×9900吨=576万元,同时二氧化碳减排带来碳交易市场的收益。
3.社会效益
降低CO2排放量,产生低碳环保的社会效益,降低全球气温升高速度。