基于300MW机组电气运行优化管理及应用分析马金忠

基于300MW机组电气运行优化管理及应用分析马金忠

马金忠

（宁夏电力投资集团西夏热电有限公司机务检修部宁夏银川市750001）

摘要：本文首先探讨了300MW机组电气运行优化管理的意义，针对单元制机组建立了运行优化管理数学模型并对其应用进行了分析。对300MW机组电气运行进行优化管理，能够提高电厂的经济效益，降低发电机组供电煤耗，实现了节能减排。

关键词：优化管理；数学模型；经济效益；节能减排

0.引言

随着国家经济的发展，各级电网容量不断增加，300MW及以上机组开始广泛应用于火电厂中[1]。其中300MW机组已经成为主力机组，使得机组供电煤逐年下降，极大提高了经济效益。与国外同类机组相比，无论是设计水平还是使用状况都有较大差距。因此，我们应对300MW机组的电气运行进行优化管理，进一步提高供电煤的使用率，以便获得更大的市场竞争力和经济效益[2-3]。

1.机组优化管理的意义

与国外同类机组相比，我国供电煤用量相对偏高，监测手段落后，经济型较差，在机组运行过程中还有较大的节能空间，因此对我国300MW机组运行进行优化管理意义重大。

1.1降低供电煤耗

现阶段由于操作不规范以及缺乏运行经验、运行分析、考核手段等原因，导致300MW机组不能充分发挥其优势。对机组运行进行优化管理可以大幅度降低机组供电煤耗以及设备的运行成本，提高火电厂的市场竞争力，更好的适应市场需求。目前，我国的电力市场已经发生改变，由以前的卖方市场逐渐转向买方市场转变，发电单位应全面了解电厂发电机组的性能，准确估计自身发电成本，致力于提供优质、低耗的电能。降低供电煤耗还实现了节能减排，缓解了我国资源环境的严峻形势，实现了人类与自然的和谐发展。

1.2提升电厂管理

对300MW机组运行进行优化管理可以加强电厂管理，工作人员可以通过管理系统获取机组相关供电数据并与之前的数据对比，具有实时性、合理性、综合性等特点，能够充分发挥员工的工作积极性，进一步为电厂建立合理的奖罚制度提供有效依据。将机组运行与工作人员的收入相结合，充分发挥员工的工作积极性。

1.3机组参与调峰运行

电网的峰谷电量差随着电网容量的不断扩大而逐年上升，导致大部分机组一直在变负荷状态下运行。对300MW机组运行进行优化管理可以更好的配合调峰运行，以适应电网不断发展的需求。现阶段，我国电厂以火力发电机组为主，如果机组的变化速率和负荷变化范围同时被限定，将会对机组运行的安全稳定性造成较大影响。300MW机组运行优化管理系统可以对运行中的发电机组负荷进行动态监视，对工作人员进行操作指导，确保机组在变负荷状态下能够安全稳定的运行。

2.机组运行优化管理数学模型

2.1性能计算模型

建立机组性能计算模型主要有以下4个步骤：

1）工作人员通过电厂MIS系统的动态测点数据进行数据采集，每隔1min采集一次，采集5此后计算平均值，然后作为初始数据用于后面计算，采集参数需达到200个。然后工作人员对参数进行识别，若初始数据不在基准浮动范围以为，系统发出报警。

2）建立汽机性能计算模型，该工序在建立机组性能计算模型中非常重要，包括包括汽机中、高压缸效率及热耗计算。

3）建立锅炉性能计算模型。

4）计算机组煤耗。

2.2建立机组耗差模型

1）工作人员需要根据实际情况确定指标基准，包括机组优化基准参数、煤耗等。首先确定优化的各参数应达到基准值，计算并修正出锅炉效率、汽机热耗等基准值。根据优化试验调整结果并结合机组设计确定基准数据。

2）根据机组设计、优化数据计算汽机透平以及机组热力系统参数对煤耗的影响，求出机组热力系统参数对煤耗的影响系数，计算出基准值与运行的偏差后，与影响系数一起计算对煤耗的耗差。

3）锅炉燃烧系统对煤耗的耗差分析。根据机组设计数据和锅炉效率计算出锅炉燃烧系统对煤耗的影响，求出各参数对煤耗的影响系数，计算出基准值与运行的偏差后，与影响系数一起计算对煤耗的耗差。

2.2建立机组经济性考评模型

电厂传统经济性考评方法是拆分机组热力系统中的主要控制元素，将其作为一个独立指标进行考评，将统计先进值或设计值作为目标，对机组电气运行的经济性作出考评。但在实际中，这种方法得到的结果与真实值有差别，不能真实的反映各机组的实际运行水平。主要有两方面原因：一是影响经济性的因素众多，需要由各参数共同决定，机组的经济性不能由单个独立参数完全反映；二是在调峰运行时单独指标随负荷变化呈非线性变化，以此作为参考，衡量发电机组动态变化过程缺乏合理性。因此，在建立经济性考评模型时，首先确立管理指标，以运行耗煤和基准耗煤为标准，对优化管理检测系统进行考核，实现对机组电气运行的动态管理，以此考核工作人员的真实水平。还可以通过在线监测系统实时采集数据，正平衡供电煤耗可以根据对应的发电机功率、锅炉煤耗量等参数计算；反平衡供电煤耗可以根据相应发电机的实际功率、时间等参数计算。

3.应用分析

3.1应用前提

300MW机组电气运行优化管理系统不适用于所有发电机组，仅仅适用于单元制运行的火电机组，但其他类型的机组可根据实际情况选择性的应用。在运用该系统时，电厂或机组必须满足以下条件。

1）使用电厂应有一个完整的计算机网络系统（如Windows）以及相应的数据库（如MicrosoftSQLV6.5）、软件开发平台（如DELPHI2.0）等，工作站应以可靠地系统平台为基础，电厂MIS系统中产生的参数等数据可以通过计算机网络写入管理系统的数据库。

2）机组该具备计算机集散控制系统，为确保系统采集机组运行参数的实时性还行配备煤热值分析仪、微波在线飞灰测碳仪以及辅机电量采集系统。

3）配置专用的客户机和主机服务器饼对其进行初始设置，确保该系统能够安全稳定的运行。

4）对操作员工建立严格的奖罚机制，确保机组运行优化管理成果一直保持下去。

（二）一般过程

由于300MW机组电气运行优化管理系统集合了多种专业技术与管理手段，在实施过程中涉及专业众多，因此，需要明确优化管理的具体过程，确保最终目标能够达成。根据电厂发电机组运行特点，采用分阶段模式进行管理。

1）技术准备和实验摸底阶段，这是后续工作能否顺利进行的基础。这个阶段需做的内容包括收集与分析资料、摸底实验、计算汇总、评估完善等。

2）机组电气寻优和调整阶段。根据摸底实验结果，确认优化目标，寻找发电机组在调峰期间的最佳运行方式，并以此对机组的汽机和锅炉进行调整。得到机组的最佳运行工况。该阶段需要做的内容包括锅炉燃烧调整、流量校正试验、磨煤机负荷试验、辅机优化组合试验等，通过大量寻优试验计算得到调峰范围最近运行推荐值，将推荐值与实际情况相结合进行发电机组试运行。

3）进行基准工况试验。根据寻优试验结果以及发电机组试运行的情况，对机组电气运行以单元机组为研究对象进行基准试验，以机组供电煤耗为衡量标准，以机组安全稳定运行为前提，得出发电机组的最佳运行参数及运行方式。

4）建立相关数学模型，进行耗差分析。

5）根据电厂实际需求，有针对性的开发优化管理软件系统。

6）配备必要在线测量设备，安装与之配套的软、硬件系统。

7）建立员工操作奖罚机制，实施发电机组动态考核。

在具体实施过程中，还应该应结合实际情况有重点、分阶段进行，最大限度提高电厂的经济效益。

4.结束语

在爆发能源危机后，各国都迫切提高能源的利用率。对300MW机组电气运行优化管理进行研不但提高了电厂的经济效益，缓解了我国资源环境的严峻形势，还为电厂提供了技术保障，提高了电厂的市场竞争力。机组运行优化管理系统是电力企业拓展电力市场的必要技术保障，是电力企业在日益激烈的市场竟争中赖以生存的基础。

参考文献：

[1]黄道友.300MW机组运行优化管理及应用研究[D].华北电力大学，北京，2000.

[2]韩仁男.试析300MW机组运行优化和节能对标的相关应用研究[J].科技与企业，2015，01：207.

[3]申应中.基于300MW机组电气运行优化管理及应用分析[J].科技与企业，2016（1）：249-250.