温度场景下火电机组平均-边际煤耗对比分析

关于火电厂运营生产过程中,煤耗是一个非常重要的直接经济指标,然而,往往每个火电厂的生产环境都十分复杂,要根据常规的经验方法直接预估机组对应的煤耗量长远而言并非一个好的方法;另一方面,由于不同的环境影响因素之下,对耗煤量的影响也不同;因此本文提出一种基于以海水温度为场景分类,进行火电厂平均煤耗预测和边际煤耗预测的对比分析方法。

基于PCA-ISSA-GRU的燃煤电厂供电煤耗计算研究

随着国内电力体制与市场交易机制的变革,燃煤电厂之间的竞争压力越来越激烈,供电煤耗作为衡量电厂经济效益的重要指标,其精准计算就显得愈发重要。提出一种基于PCA-ISSA-GRU方法的供电煤耗计算模型,首先采用滑动窗口法对数据进行稳态筛选,采用主成分分析法(PCA)对处理的数据进行特征筛选,选择最相关的输入参数。其次对机组的外部环境进行分析,采用K-means方法最终确定8种不同的工况。最后为了使模型计算更加精确,采用改进的麻雀算法(ISSA)对门控循环单元(GRU)的超参数进行寻优。以上海某600MW机组的历史数据进行验证,并对不同组合模型之间的预测精度进行对比。结果表明,本文的模型供电煤耗计算与实际相吻合,平均误差为1.32g/(kW·h),相对误差在±1%,模型计算精度高,泛化能力强,适用于燃煤电厂供电煤耗的计算。同时,综合评价指标对比显示,本文构建的预测模型比其它的预测模型精度更高,效果更好。

基于CatBoost-PSO的水泥煤耗优化

水泥工业实际生产过程中存在着时变性、时延性,以及生产过程中过多不确定性影响因素的干扰。为了降低水泥实际生产的煤耗,提出了一套数据驱动建模优化工艺参数的方法。首先根据Pearson相关系数和归一化后的方差进行特征选择,接着分别使用随机森林、XGBoost、LightGBM和CatBoost进行吨煤耗预测,然后通过TPE对回归模型参数进行优化,其R^(2)决定系数分别提升了0.009、0.0204、0.0033和0.0017,最后考虑迭代时间确定使用CatBoost结合粒子群算法的方法来预测吨煤耗并优化相关特征参数。最后确定其最低吨煤耗为77.91 kg以及工艺参数最优值。分析了不同参数对煤耗调优的影响程度,其中分解炉用煤率、预热器三次风温、C1出口压力和主传窑转速的影响最大,优化权值均在10%以上。

考虑碳减排的火电机组煤耗基准值研究

燃煤机组作为新型电力系统的基础和压舱石,其高效经济运行是平稳达成“双碳”目标可行技术路径中的重要一环。基于机组历史运行数据建立稳态数据库和进行工况划分,采用灰色关联度分析方法,提取能效特征指标,并基于k-means聚类算法确定机组能效特征基准值,导入到计算模型获得机组供电煤耗最优基准值。最后,通过该方法获取一1 000 MW机组典型工况下的能效特征基准值,计算机组供电煤耗最优基准值,并以碳排放效益评估分析机组低碳运行的经济性,验证了该方法实际应用的可靠性。

基于改进PCA算法的火电机组供电煤耗负荷特性建模分析

针对火电厂机组供电煤耗较高、分析精度较差的问题,研究基于改进主成分分析(PCA)算法的火电机组供电煤耗—负荷特性建模分析方法。基于火电机组阀点效应的煤耗—出力函数,充分考虑火电机组在平稳负荷出力、升负荷出力、降负荷出力时的负荷特性,构建火电机组供电煤耗—负荷特性模型,以PCA为基础加入遗传神经网络(GABP),生成改进PCA算法,通过PCA降低网络输入变量冗余,增强学习效率,再利用GABP实现神经网络权值的优化,训练神经网络得出最优解,实现火电机组供电煤耗—负荷特性模型分析求解。试验结果表明:该方法分析获取的供电煤耗率低,节能效果较好,平均总煤耗成本为10.25万元,可精准地显示火电机组的实际运行情况,为降低火电机组供电煤耗提供理论依据。

危废渣土等原料降低熟料煤耗的实践

在生料配料中掺入煤矸石和危废渣土,并在使用过程中做好安全、环保准备工作,生产实践表明,熟料标准煤耗明显降低,处理危废的同时为企业增加了效益。

火电机组励磁系统电能消耗对发电煤耗指标计算的影响分析

励磁系统为同步发电机提供磁场电流,是同步发电机的重要组成部分。实际工作中发现,在计算火电机组的发电煤耗指标时,都不考虑励磁系统的电能消耗影响,因此根据励磁系统的不同种类,分别就励磁系统用电量对火电机组发电煤耗指标计算的影响进行了分析,希望能使核算更加准确。

烟气喷雾干燥处理脱硫废水对锅炉煤耗影响分析

主要探讨了旁路烟气喷雾干燥工艺在脱硫废水零排放处理中的应用。该工艺将脱硫废水通过喷雾模块雾化后喷入旁路烟气干燥塔,利用烟气余热将废水蒸发,从而实现废水零排放处理。本文重点对旁路烟气喷雾干燥工艺锅炉煤耗进行分析计算,以期为该工艺的进一步推广和应用提供参考。

降低氧化球团加工煤耗实践

球团是高炉绿色低碳优质冶金炉料,燃料能耗占球团加工能耗的70%以上,降低燃料消耗有助于更快实现“双碳”目标和降低球团加工成本。以鄂州球团实际球团加工过程为例,分析了球团加工高煤耗的原因,并对其中关键性影响因素进行了调整和优化。在保证系统稳定和成品产质量的前提下,将原有原料中20%磁铁矿配比逐步稳定提升至60%~65%,合理控制原料水分,保证生球水分<9.5%,优化工艺操作使停产起步阶段链篦机放散由常开模式改为半关闭状态。最后经过一系列的调整和实践,探索出一种新的热工工艺制度,吨球单耗由22 kg下降至18 kg。

影响CFB锅炉煤耗的原因及对策

结合某企业240 t/h高温高压系统的特点及在实际运行过程中的数据表现,简要地从原料控制、过程控制、设备结构等方面分析了影响系统生产成本及效益的原因,并提出了降低吨蒸汽煤耗、提升循环流化床锅炉经济性的解决措施。

节能发电调度煤耗在线监测系统子站的建立方法及应用实践

随着国家节能减排政策的不断深入和城市对清洁能源的具体要求,对能源生产中煤耗的实时监测需求越来越大,在此背景下,用于节能规划的煤耗监测系统(PDAS)被开发出来。PDAS可利用技术经济指标和运行参数,实施经济运行方法,优化机组间的总负荷分配,指导运行人员调整运行方式,建立节能规划数据库,促进火电厂的安全经济运行。文章分析了国家能源集团华北电力有限公司廊坊热电厂建立煤耗在线监测系统的方式,探讨了煤耗在线监测技术,并研究了在线监测系统的设计理念和总体结构,进一步说明了在线监测的数据构成及关键技术和系统配置。

一种反平衡校验正平衡煤耗的方法

火力发电厂的煤耗的计算方法分为正反平衡两种,正平衡是宏观的,反平衡是微观的。正平衡法就是计算用了多少标煤,供出单位电量。输出的电量容易采集,而输入的热值(煤量×低位发热量)不容易精确计算。一方面,煤的低位发热量需取样做试验,不可能实时获得,只能以某一批次的煤取样的结果作代表。煤的热值测量有相应的标准,但取样却存在不确定性。煤的热值作为最基础的数据,如果不准确,则会使计算得出的煤耗没有意义,这与计量地点和手段有关,所以用反平衡来校验就显得尤为重要。

基于5G通信技术的超超临界机组煤耗实时监测优化设计

文章针对超超临界机组煤耗监测优化中存在的问题,提出了一种基于5G通信技术的实时监测优化系统设计方案。该方案由数据采集、实时分析以及优化控制三大功能模块组成,可实现对锅炉燃烧参数的高频采集、智能分析以及闭环调节。系统利用5G网络的高速率、低时延特性,结合先进的信号处理、机器学习算法,搭建了从感知层到控制层的端到端闭环。通过高保真仿真实验,证明该系统在不同负荷工况下可使煤耗降低1.29%,较常规比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制具有明显优势。

火力发电厂煤耗控制策略优化与实现

火力发电厂作为我国电力产业的重要组成部分,其煤耗控制关乎着电厂的运行效率和经济效益。本研究以我国某火力发电厂为例,对其煤耗控制策略进行了深入研究和优化设计,包括煤耗检测技术改革、优化运行参数、优化煤耗预测模型等多方面内容。为了实现上述策略的应用和优化,对照原有的运行方式,采用多样的数学模型和算法进行了仿真实验。结果表明,新的煤耗控制策略能够显著优化煤耗,降低了火力发电厂的整体运行成本,并且提高了生产效率。本研究为火力发电厂煤耗控制策略的优化提供了新视角和参考,有助于相关电厂提升能源效率,实现经济和环保的双重效益。

宽负荷下供热机组煤耗实时寻优分析

燃煤机组宽负荷清洁高效运行是平稳达成“双碳”目标的关键支撑技术之一。当前,机组运行煤耗仍具较大优化空间,但各变量的优化调整尚依赖于经验,缺乏理论性。首先,该文构建基于反平衡方法的350MW供热机组供电煤耗实时计算模型,同时提出基于该模型的Sodol敏感性分析法以获取机组各重要可控参数的敏感性系数。其次,采用R检测法实时筛选机组稳态数据,并通过三维边界(供热比、负荷、环境温度)约束方式给出机组运行工况划分方式。进一步,采取主要目标法构建以煤耗为主要目标的供热机组多元寻优模型,从而获得机组各工况的历史可达最优煤耗点。最后,计算一台350MW供热机组实时运行数据与模型寻优结果的偏差,并以“碳减排量”作为评价指标,量化该机组低碳运行的碳经济性,验证了该模型实际应用的可靠性。

背压式供热机组供电煤耗折算方法

为准确评价背压式或抽背式燃煤供热机组能效水平,根据叠加原理建立背压式或抽背式燃煤供热机组煤耗折算方法,假定供热抽汽或汽轮机高背压排汽不供热,而是继续在汽轮机中膨胀做功,那么汽轮机组将多发电,将该虚拟电量与实发电量之和作为基准来计算机组的发电煤耗与供电煤耗。以3台不同类型的燃煤机组为例对该方法进行验证,结果表明,采用该方法折算机组煤耗时,折算的煤耗与纯凝状态下的煤耗值相差不超过2 g/kWh,相对误差不足1%,因此该方法能较真实的反映机组的实际能效水平,可用来对背压式或抽背式机组的能效水平进行评价。

基于多层感知机的超超临界火电机组煤耗建模

提高燃煤火力发电机组的运行灵活性成为目前消纳新能源入网的可靠手段,然而燃煤机组频繁变负荷、变煤种等特点增加了机组运行优化控制的难度,迫切需研究和开发更智能、更先进的运行优化方法。建立准确的能耗动态模型,是实现优化运行的基础,为提高机组运行优化效率,提出了一种基于多层感知机神经网络(MLP)的煤耗建模方法,该方法统筹考虑锅炉侧和汽机侧参数对煤耗的耦合影响关系。以一台660 MW超超临界火电机组为建模对象,选择了54个主要的运行参数作为模型的输入特征,输入特性包含锅炉侧主要运行参数、汽机侧主要运行参数以及电气侧主要运行参数,选取2 a运行数据作为建模数据,预处理后最终确定306234组用于模型的训练与验证,其中80%数据用于模型训练,剩余20%用于模型验证。模型训练采用EarlyStopping技术监控训练集的均方根误差M_(SE),模型训练过程中还需对网络层数、隐藏层节点数及训练批次数据量大小(batch_size)优化。神经网络的初始系数为随机生成,计算结果可能存在随机性,因此每个参数的调参次数均为5次,并采用其平均数作为最终值,最终确定模型隐藏层数为1,隐藏层节点数为64,激活函数选用relu,每次训练抓取的数据量为256。在训练集和测试集表现效果方面,分别有97.69%和97.67%的煤耗预测值与实际值绝对误差值±0.325 g/kWh,其中分别有62.22%和61.93%的煤耗预测值与实际值绝对误差值位于±0.125 g/kWh,同时训练集和测试集在不同误差时出现频率基本相同,说明MPL模型的泛化能力较好。MLP可替代机理模型进行煤耗计算,为实现在线实时优化奠定基础。

BEST双机回热系统标准煤耗率计算

为了更准确地计算背压抽汽回热小汽轮机(back pressure extraction steam turbine,BEST)双机回热系统的标准煤耗率,文章总结了现有标准中对发电煤耗率和供电煤耗率指标的两种计算方法。通过比较分析和算例计算,证明在BEST双机回热系统中根据机组发电热效率计算供电煤耗率会使结果偏小,而根据机组标准煤量计算可以得到正确的供电煤耗率数值。明确了在计算BEST双机回热系统的供电煤耗率时,应采用供电煤耗率的基本定义,即机组的标准煤量为依据。

基于烟气监测数据的标准煤耗率计量方法

发、供电标准煤耗率是评价燃煤电厂能源利用效率和碳排放强度的重要指标。准确计量标准煤耗率是燃煤电厂节能减碳、控制成本、增加效益的关键手段之一。长期以来,由于煤计量误差较大和煤采样代表性差,造成燃煤电厂标准煤耗计量普遍存在数据波动大、准确性差。为解决该问题,提高燃煤电厂节能管理水平,提出了一种全新的标准煤耗率计量方法。该方法以锅炉烟气排放在线监测系统数据为基础,无须燃煤发热量值,对煤样采集代表性要求不高,可比较准确地计算出标准煤耗率。在1000 MW燃煤机组的应用表明,采用该方法得到了机组瞬态实时标准煤耗值在不同负荷下的变化曲线,且稳定工况下的标准煤耗率平均值与反平衡性能试验测定的标准煤耗率值比较接近,最大偏差小于1%。该方法既可用于燃煤电厂标准煤耗计算,也可用于入炉煤发热量软测量计算、碳排放核算、机组能耗实时在线监测等方面,将对燃煤电厂成本核算、节能对标分析、机组运行优化及碳排放交易等产生积极的影响。

超临界600MW机组回热系统变工况对发电煤耗影响的定量分析

以某600MW超临界凝汽式机组为例建立仿真模型,在VWO工况、THA工况、75%THA工况和50%THA工况下模型的计算值与设计值的相对误差小于0.08%。运用模型进行了不同工况下加热器效率、加热器切除、除氧器排汽连续运行、给水泵汽轮机汽源变化4种回热系统变工况对机组发电煤耗影响的定量分析。结果表明,不同负荷工况下,2号高压加热器效率对机组发电煤耗影响更大,其次是1号高加、3号高加、5号低加至8号低加;高压加热器切除对机组发电煤耗影响最大,5号低加至8号低加切除对发电煤耗的影响逐渐减小;除氧器排汽量相同时,机组发电功率越低,对机组发电煤增量的影响越大;给水泵汽轮机采用辅助联箱蒸汽作为汽源时,机组发电功率越高,对机组发电煤耗增量的影响越大。