基于数据挖掘技术的锅炉岛运行能效诊断

为应对火电机组深度调峰背景下锅炉岛运行条件多变时能效诊断问题,提出基于数据挖掘技术构建能效基准库,结合耗差因子理论建立锅炉岛的运行能效诊断模型,实现对不同运行条件下锅炉岛的能效诊断。将负荷、煤质及环境温度作为锅炉岛运行外部约束条件,通过改进的K-means算法对历史运行数据进行工况划分;结合灰色关联分析与K近邻算法构造了工况相似度计算模型,以相似工况中能效状态最优的工况构建了能效基准工况库;通过分析运行工况与基准工况的偏离程度实现了对锅炉岛运行能效的评价,并对基准工况库进行更新,基于能效特征参数的煤耗偏差及耗差因子实现对锅炉岛运行能效逐层分析,从而得到造成能效偏离的具体原因,便于运行人员及时做出运行调整。

环境目标约束对能源结构低碳转型的影响

加快能源消费结构低碳转型是实现中国式现代化发展的重要途径。鉴于中国资源禀赋的特殊性和区域能源分布差异,各地区对煤炭的依赖程度有很大差别。煤炭资源依赖程度对能源结构低碳转型的差异性影响值得高度关注。为系统评估环境目标约束对煤炭资源依赖地区能源消费结构低碳转型的影响,该研究在理论分析环境目标约束对各地区能源消费结构的内在影响机理,以及经济增长压力和绿色金融在其中发挥的调节作用基础上,以中国特色环境目标约束制度为准自然实验,中国30个省份2003—2020年面板数据为样本,采用广义双重差分模型实证检验环境目标约束对地区能源消费结构低碳转型的影响,并讨论了经济增长压力与绿色金融对该影响的调节作用。研究结果表明:①环境目标约束制度实施后,相比非煤炭资源依赖地区,煤炭资源依赖地区能源消费结构低碳转型受阻,说明存在“绿色悖论”效应。该结论在考虑相关政策影响、运用合成工具变量等方法处理内生性问题后依然稳健。②影响机制检验表明,在煤炭资源依赖地区,地方政府在环境目标约束和经济增长目标“双目标”压力下,更有动力推动能源消费结构低碳转型;受金融监管水平和企业“洗绿”行为影响,绿色金融加剧了煤炭资源依赖地区的能源转型困境。③基于地区市场环境的拓展性分析表明,相比高市场化水平地区,低市场化水平地区的环境目标约束对能源消费结构低碳转型的抑制作用更为突出。研究建议高度重视煤炭资源依赖地区的能源消费结构调整,因地制宜有序推进能源结构低碳转型;将“绿色”作为地方经济增长的底色,以绿色发展理念引领地方经济增长;构建科学高效的绿色金融监管制度,确保绿色金融资金真正运用到绿色低碳项目中;完善市场化的环境规制机制,塑造良好的营商环境。

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。

煤炭热值对机组运行和电煤消费影响及其应对措施

煤质是影响电厂运行过程中节能环保水平以及电煤消费量的关键因素,从煤炭的发热量、灰分、水分、含硫含氮量等参数的变化分析了煤质对机组运行及电煤消费量的影响机理。结合江苏省主要燃煤发电企业近两年入炉煤热值、发电量及发电耗煤数据,定量分析了电煤热值变化对全省电煤消费量的影响,按照2022年全省煤电发电量测算,全省电煤年平均热值每提高418.4 kJ/kg,全年电煤消费总量减少约3.9×10^(6) t,减少CO_(2)排放约1.0×10^(7) t。因此,从强化源头管控、合理储配掺烧、实施更新改造、精细运行管理和优化存煤结构等方面,提出控制电煤热值的相关措施,降低机组发电煤耗,控制污染物排放,起到节能减排的作用。

基于改进Myerson值法的云储能双层优化运营模型

为深度挖掘集中式共享储能与分布式储能的在未来新型能源结构中的作用,提出了一种考虑多主体价值协同的云储能双层优化运营模型。首先,建立了综合利用共享储能规模效应和分布式储能用户互补性的云储能双层模型。其中,上层目标函数为考虑共享储能全生命周期成本的日经济效益最优;下层以用户联盟日运行成本最低为目标,并通过目标级联分析法(ATC)双层并行优化求解。为兼顾各参与主体利益及实现路径,提出改进Myerson值法解决链式联盟成本分摊和用户群带来的维数灾问题。最后,仿真结果表明,该模型可进一步提升社会整体层面上对清洁能源的消纳能力,且所提成本分摊方法能实现多方共赢,为未来用户侧大规模储能应用提供参考。

双碳背景下能源化工能效评价指标研究探讨

针对炼油行业、石油化工行业和煤化工行业能效评价指标各自独立、互不兼容的现象,建立了单位工业增加值能耗评价指标和相应计算方法来衡量能源化工企业(或装置)的用能水平,为能源化工行业提供了一种能效评价和对标管理的手段。按照不变价格体系和市场价格体系平均值计算:DCC-PLUS(增强型催化裂解)装置与MIP(多产异构烷烃的催化裂化)装置相比,单位原料综合能耗高86%,单位工业增加值能耗仅高28%;CVMTO(煤经甲醇制烯烃)工艺和CVOTO(煤经费托合成油制烯烃)工艺相比,单位产品综合能耗低37%,单位工业增加值能耗低48%。基于市场价格体系比较,CVOTO工艺比CVMTO工艺的单位原料增加值高4.41元/t原料,单位工业增加值能耗低1 833.73 MJ/t原料。

基于模糊C-均值聚类的锅炉监控参数基准值建模

锅炉各监控参数基准值的确定是分析锅炉运行能耗偏差的基础。该文充分利用锅炉运行数据的关联特性,提出了一种基于模糊C-均值聚类算法实现多参量同步聚类以确定锅炉监控参数基准值的方法。该方法可以在实际运行数据中同步挖掘出某典型负荷邻域区间对应的排烟氧量、排烟温度和飞灰含碳量等监控参数基准值,从而达到改善锅炉运行性能的目标。在多参量同步聚类算法中,利用有效性函数优化模糊聚类数,提出运行模式支持度的相关概念及其样本支持判定的规则,并对类中心点处较小ε区域内样本进行无偏估计。实例分析结果表明:该方法能够在兼顾参数之间耦合关系的基础上,得到高效工况下对应的各基准值样本点,并建立相应的基准值模型。

火电厂锅炉主要运行参数的耗差分析

在用反平衡法对火电厂锅炉进行热效率计算的基础上,提出了主要运行参数偏离目标值所引起的煤耗偏差计算模型,给出了锅炉主要运行参数变化与煤耗变化的关系式。对某电厂1 025 t/h锅炉主要运行参数进行了实时耗差计算,结果表明,所建模型能够比较准确地计算出因锅炉运行参数偏离目标值而引起的耗差,计算精度能够满足现场性能监测的要求。

电站锅炉汽水系统主要运行参数的耗差分析

建立火电机组运行参数偏离目标值而引起标准煤耗偏差的计算模型,并导出了电站锅炉汽水系统各运行参数单一变化与标准煤耗的关系以及多个运行参数同时变化对标准煤耗的综合影响。利用该耗差分析模型对某电厂B&WB-1025/18.3-M型锅炉汽水系统运行参数进行实时耗差计算,计算结果精度能够满足现场监测的要求。

基于最小变动成本煤耗率的电厂负荷优化分配

在传统的电厂负荷优化分配基础上,引入了能量价值理论和环境成本,推导出与电煤能价比和环境成本相关的机组变动成本煤耗率,建立了机组运行综合评价体系.以电厂变动成本煤耗率最小为目标,对某电厂机组进行负荷优化分配,结果表明:与发电煤耗率相比,采用变动成本煤耗率作为机组负荷优化分配的目标更经济,而且负荷越低,节能效果越显著;电煤能价比减小时,电厂总变动成本煤耗率大幅下降;环境成本会使电厂总变动成本煤耗率升高.

基于扩散卡尔曼滤波算法的目标跟踪估计

针对节点网络上的目标跟踪,提出一种基于扩散Kalman滤波算法的分布式跟踪估计。假设该节点网络系统按照线性状态空间模型演进,网络中的每个节点获取与未观察到的状态线性相关的测量值;对于每个测量值和每个节点,采用来自邻近区域的数据计算出一个局部状态估计值;采用一个基于扩散矩阵和连接矩阵的扩散步骤,将前面计算得到的邻域估计值在整个网络上扩散,从而使得每个节点获得关于系统状态的最佳跟踪估计。仿真实验结果表明,该算法不仅在平均均方偏差性能方面可与集中式Kalman滤波跟踪算法相比拟,而且在平均能耗方面优于对比算法。

锅炉汽水系统运行参数的煤耗偏差分析

锅炉汽水系统给水温度变化以及过热蒸汽、再热蒸汽的温度和压力变化对机组的标准煤耗有着十分重要的影响。为此,建立了火电机组运行参数偏离目标值引起标准煤耗偏差的计算模型,并导出了锅炉汽水系统运行参数变化与标准煤耗的关系。利用该模型对某电厂1025t/h锅炉汽水系统运行参数进行实时耗差计算,计算结果精度能够满足现场监测的要求。

汽轮机组性能监测系统的目标值曲面及耗差曲面

为了优化汽轮机组监测系统的性能,提高系统的可靠性、稳定性和准确性,提出了建立变工况下性能监测的目标值曲面和耗差曲面的思想,以引进型600MW超临界汽轮发电机组为例对这两类曲面的设计思想、数学模型和构建过程进行了阐述。

综合能耗计算过程中能源折标系数探讨

从能源折标系数含义出发,揭示了能源转换当量热值和等价热值的内涵及特点,并对二者进行了比较分析。结合国标中折标系数的参考值,对我国现行折标系数存在的问题进行了剖析,发现不同国标中能源或耗能工质的折标系数存在差异,其中,氧气、氮气、氩气和新水等耗能工质差异较大。以某企业炼钢工序的能源实际单耗为例,发现采用不同国标中等价热值转换时,工序能耗差距分别达78%和174%,采用同一国标中等价热值和当量热值分别换算时,工序能耗相差165%。

火电站锅炉运行参数的耗差分析

在用反平衡法对电站锅炉进行热效率计算的基础上,提出了运行参数偏离目标值所引起的煤耗偏差计算模型,并具体给出了锅炉主要运行参数变化与煤耗变化的关系式。

“十一五”能源消费与经济发展关系及煤电降耗目标分析

在“十一五”单位GDP能耗下降20％的目标要求下,分析了我国经济发展速度与能源消费需求增长之间的关系,并对“十一五”期间燃煤发电环节降耗目标的相关问题进行了探讨。

电站锅炉运行能耗评估分析系统应用分析

以某330 MW机组1018 t/h锅炉作为监测对象,以锅炉热经济性能计算模型、汽轮机热经济性能计算模型为基础,构建电站锅炉可控运行参数偏离最优值而引起标准煤耗偏差的能耗计算模型;开发了由数据采集预处理模块、性能计算模块、能耗诊断分析模块、结果显示模块构成的电站锅炉运行能耗评估分析系统,实现了锅炉可控运行参数能量损耗在线分析监测,使运行人员实时掌握主要运行参数偏差造成的供电煤耗损失数值,并提供锅炉节能运行优化指导方案,确保机组在接近最佳煤耗状态下运行。

发电厂能量价值分析原理及应用

通过对生产过程表现出的发电厂各种能量的价值分析 ,提出了“能量价值分析”原理 ,按此原理推导出“综合成本煤耗率”的计算公式 ,此方法克服了传统热力学分析方法的局限 ,把热力学和经济学有机地结合在一起 ,成为在市场经济条件下发电厂技术经济分析的一种科学方法 。

中国单位GDP能耗与供电煤耗分析

介绍了单位GDP能耗的计算方法及我国近年来单位GDP能耗和供电煤耗变化情况。通过分析可知,GDP能耗和供电煤耗总体呈下降趋势,统计各一次能源的实际发热量能更准确核算单位GDP能耗。

京沪高速动车组速度目标值与列车能耗问题的研究及探讨

动车组能耗水平是决定高速铁路运营成本的关键因素,其大小取决于运营速度目标值的选择。依据新一代高速动车组京沪先导段的能耗测试结果,提出一种长距离多工况下列车牵引能耗估算方式。估算不同速度级直达开行方式下京沪全程高速列车的牵引能耗,比较不同速度级下总牵引能耗大小、牵引能耗组分、运行时间,以此作为选定京沪高速动车组速度目标值的部分依据。能耗估算结果表明,京沪高铁高速动车组一站直达开行方式选择300km/h作为速度目标值相比其他速度级具有较优的能耗水平和经济效益。