煤電機(jī)組基于sis系統(tǒng)的全廠能效監(jiān)測(cè)目錄TOC\o"1-3"\h\u24136基于sis系統(tǒng)的全廠能效監(jiān)測(cè) 123927一、項(xiàng)目概述 37155（一）企業(yè)簡介 37568（二）項(xiàng)目背景 319961（三）項(xiàng)目建設(shè)情況 56065（2）完成了鍋爐效率實(shí)時(shí)在線計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)性提升； 531137（3）耗差系統(tǒng)采集計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率不低于99%。 626301二、應(yīng)用場(chǎng)景及建設(shè)方案 613841（一）場(chǎng)景描述 621964（二）技術(shù)架構(gòu) 76249（三）建設(shè)方案 819033三、項(xiàng)目效果 1027047（一）項(xiàng)目效益 1017680（二）鑒定評(píng)價(jià)（如有） 1115558（三）推廣前景 1122015四、下一步計(jì)劃 11一、項(xiàng)目概述（一）企業(yè)簡介XXX電力試驗(yàn)研究院堅(jiān)持“以服務(wù)為基礎(chǔ)，以研發(fā)為動(dòng)力”的發(fā)展思路，承擔(dān)集團(tuán)公司京津唐地區(qū)發(fā)電企業(yè)的技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)服務(wù)工作，致力于向集團(tuán)各公司發(fā)電字長提供完整嚴(yán)密的技術(shù)保障。華北院重點(diǎn)研發(fā)方向以“新型電力系統(tǒng)建設(shè)”為中心，涵蓋煤電機(jī)組清潔高效技術(shù)、數(shù)字化和智慧化能源、綜合能源系統(tǒng)高效運(yùn)行、儲(chǔ)能技術(shù)、新型電力系統(tǒng)主動(dòng)支撐、先進(jìn)低碳技術(shù)等領(lǐng)域，開展技術(shù)研發(fā)、技術(shù)攻關(guān)、光劍設(shè)備研制和工程實(shí)施。始終秉承“自力更生，艱苦創(chuàng)業(yè)，勤儉建院”的辦院方針，堅(jiān)持自主研發(fā)創(chuàng)新、持續(xù)開展前言技術(shù)的研發(fā)和示范，致力于以科技引領(lǐng)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)審計(jì)于優(yōu)化，加快建設(shè)世界一流能源研究院不發(fā)，為集團(tuán)公司建設(shè)世界一流能源供應(yīng)生提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。（二）項(xiàng)目背景由于煤電增量機(jī)組能效水平普遍較好，存量機(jī)組中具備節(jié)能潛力的方面基本都進(jìn)行了節(jié)能改造，節(jié)能工作向更加精細(xì)化的方向發(fā)展。一是在傳統(tǒng)的主、輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行方式上深入挖潛，通過不同工況下的運(yùn)行方式優(yōu)化，耗差分析，負(fù)荷優(yōu)化分配等手段進(jìn)行節(jié)能。二是通過升級(jí)現(xiàn)有控制設(shè)備，配置智能學(xué)習(xí)算法，大數(shù)據(jù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托的先進(jìn)智能設(shè)備，減少設(shè)備故障率，提高設(shè)備控制運(yùn)行水平，減少不必要的能耗損失。集團(tuán)公司現(xiàn)役機(jī)組在優(yōu)化運(yùn)行現(xiàn)在主要有以下幾點(diǎn)：（1）電廠對(duì)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整往往憑借運(yùn)行人員經(jīng)驗(yàn)或者運(yùn)行規(guī)程的設(shè)定值。（2）隨著我國清潔能源裝機(jī)的迅速發(fā)展，煤電機(jī)組經(jīng)常需要通過降低負(fù)荷為新能源接納提供受讓空間，深度調(diào)峰工況為機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行提出了新的要求。（3）隨著機(jī)組配煤摻燒工作的深入開展，多煤種燃燒下機(jī)組如何做到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是當(dāng)前煤電機(jī)組面臨的新的挑戰(zhàn)。（4）隨著外部條件的變化及機(jī)組運(yùn)行的老化，現(xiàn)有耗差系統(tǒng)性能難以滿足優(yōu)化運(yùn)行的新的需求。如在線計(jì)算精度較差，汽輪機(jī)熱耗率、主汽流量等影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)計(jì)算精度有待提高；某些重要參數(shù)未納入耗差計(jì)算系統(tǒng)，對(duì)機(jī)組性能的系統(tǒng)性評(píng)價(jià)不足，如排汽焓、各抽汽口間的級(jí)組效率等參數(shù)；由于煤質(zhì)參數(shù)、飛灰含碳量無法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量或者預(yù)測(cè)，排煙溫度、氧量等在線測(cè)點(diǎn)受到安裝位置的局限顯示不具有代表性等問題，導(dǎo)致目前無法在機(jī)組運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)獲得鍋爐效率的相對(duì)精確值。耗差系統(tǒng)指導(dǎo)優(yōu)化運(yùn)行的功能有待增加。目前隨著能源革命的進(jìn)一步推進(jìn)，火電給新能源發(fā)電讓路降低棄風(fēng)率、棄光率，火電機(jī)組深度調(diào)峰節(jié)能降耗的需求更加迫切，可以說誰的節(jié)能措施到位、能耗低、成本低就能夠在高質(zhì)量發(fā)展及能源革命的大環(huán)境中生存的更久，叢林法則優(yōu)勝劣汰，因此我們必須給傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠注入科技的力量應(yīng)對(duì)能源革命和高質(zhì)量發(fā)展的現(xiàn)狀，提倡火電綠色發(fā)展，利用大數(shù)據(jù)，機(jī)器學(xué)習(xí)等智能控制技術(shù)與傳統(tǒng)的火電專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，讓節(jié)能水平提高一個(gè)新臺(tái)階。（三）項(xiàng)目建設(shè)情況該項(xiàng)目于2022年12月結(jié)題，并在托電全廠耗差系統(tǒng)升級(jí)改在成功應(yīng)用，成熟項(xiàng)目實(shí)施周期半年時(shí)間，1個(gè)月的時(shí)間可以完成現(xiàn)場(chǎng)部署。項(xiàng)目取得的成果如下：（1）研發(fā)了煤質(zhì)在線預(yù)測(cè)系統(tǒng)，解決了電廠入爐煤質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)難以獲取的問題；（2）完成了鍋爐效率實(shí)時(shí)在線計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)性提升；（3）實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有耗差分析系統(tǒng)智能化升級(jí)，提升了系統(tǒng)性能和可利用性；（4）構(gòu)建了特定工況下機(jī)組各設(shè)備的最佳運(yùn)行方式及先進(jìn)耗差系統(tǒng)；（5）提出了主汽流量優(yōu)化算法；（6）開發(fā)了滑壓曲線自動(dòng)優(yōu)化功能。技術(shù)性能指標(biāo)如下：（1）耗差系統(tǒng)在線年運(yùn)行率不低于99%，保證耗差系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。（2）耗差系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集計(jì)算頻率為1分鐘一次，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示頁面每分鐘自動(dòng)刷新。（3）耗差系統(tǒng)采集計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率不低于99%。二、應(yīng)用場(chǎng)景及建設(shè)方案（一）場(chǎng)景描述集團(tuán)公司現(xiàn)役機(jī)組在優(yōu)化運(yùn)行現(xiàn)在主要有以下幾點(diǎn)：（1）電廠對(duì)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整往往憑借運(yùn)行人員經(jīng)驗(yàn)或者運(yùn)行規(guī)程的設(shè)定值。（2）隨著我國清潔能源裝機(jī)的迅速發(fā)展，煤電機(jī)組經(jīng)常需要通過降低負(fù)荷為新能源接納提供受讓空間，深度調(diào)峰工況為機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行提出了新的要求。（3）隨著機(jī)組配煤摻燒工作的深入開展，多煤種燃燒下機(jī)組如何做到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是當(dāng)前煤電機(jī)組面臨的新的挑戰(zhàn)。（4）隨著外部條件的變化及機(jī)組運(yùn)行的老化，現(xiàn)有耗差系統(tǒng)性能難以滿足優(yōu)化運(yùn)行的新的需求。如在線計(jì)算精度較差，汽輪機(jī)熱耗率、主汽流量等影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)計(jì)算精度有待提高；某些重要參數(shù)未納入耗差計(jì)算系統(tǒng)，對(duì)機(jī)組性能的系統(tǒng)性評(píng)價(jià)不足，如排汽焓、各抽汽口間的級(jí)組效率等參數(shù)；由于煤質(zhì)參數(shù)、飛灰含碳量無法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量或者預(yù)測(cè)，排煙溫度、氧量等在線測(cè)點(diǎn)受到安裝位置的局限顯示不具有代表性等問題，導(dǎo)致目前無法在機(jī)組運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)獲得鍋爐效率的相對(duì)精確值。耗差系統(tǒng)指導(dǎo)優(yōu)化運(yùn)行的功能有待增加。建成后通過在線熱經(jīng)濟(jì)性技術(shù)和分析，指導(dǎo)運(yùn)行人員進(jìn)行實(shí)時(shí)參數(shù)調(diào)整，最大限度地發(fā)揮機(jī)組的節(jié)能潛力，并確定了特定機(jī)組的最適宜流量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)主汽流量實(shí)時(shí)在線準(zhǔn)確測(cè)量的目的。并以主蒸汽流量作為自變量的滑壓優(yōu)化方法，得到的多個(gè)主蒸汽流量及其對(duì)應(yīng)的最優(yōu)主蒸汽壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合獲得最終的滑壓運(yùn)行曲線。該技術(shù)的在單臺(tái)機(jī)組的應(yīng)用預(yù)計(jì)即可為電廠年節(jié)約運(yùn)營成本約197.2萬元。通過優(yōu)化能效數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)打造高質(zhì)量能效管理數(shù)據(jù)平臺(tái)，為績效管理，節(jié)能監(jiān)督管理等運(yùn)行節(jié)能管理工具提供數(shù)據(jù)支撐，從而實(shí)現(xiàn)燃煤火電機(jī)組管理節(jié)能的目的。（二）技術(shù)架構(gòu)針對(duì)目前耗差系統(tǒng)數(shù)據(jù)及參數(shù)實(shí)時(shí)性差，準(zhǔn)確度低，無法兼顧節(jié)能監(jiān)督管控等的問題對(duì)耗差系統(tǒng)數(shù)據(jù)源進(jìn)行治理的同時(shí)對(duì)于火電機(jī)組鍋爐效率，汽輪機(jī)熱耗，廠用電率的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，進(jìn)而利用耗差系統(tǒng)對(duì)績效考核及節(jié)能監(jiān)督系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，滿足日常節(jié)能提效的管理要求，重點(diǎn)針對(duì)發(fā)電部及運(yùn)行人員，規(guī)范操作的同時(shí)加強(qiáng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。技術(shù)架構(gòu)如下圖：（三）建設(shè)方案項(xiàng)目通過開展機(jī)組耗差系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究，在負(fù)荷多變、深度配煤摻燒的環(huán)境下，開展精細(xì)化的、系統(tǒng)化的煤電機(jī)組能效狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)與耗差研究，對(duì)現(xiàn)役機(jī)組的能效狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)與診斷，并提出有針對(duì)性的優(yōu)化調(diào)整策略及有效的節(jié)能降耗方案。主要研究內(nèi)容有：1）構(gòu)建煤電機(jī)組耗差指標(biāo)體系，進(jìn)行煤電機(jī)組能效狀態(tài)評(píng)價(jià)及優(yōu)化方法研究；煤電機(jī)組能效異常診斷方法研究；建立機(jī)組整廠的經(jīng)濟(jì)性計(jì)算體系。2）研究對(duì)于機(jī)組煤耗影響顯著的系統(tǒng)劃分及分系統(tǒng)研究，如汽輪機(jī)本體及輔機(jī)系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、冷端系統(tǒng)，鍋爐本體及制粉系統(tǒng)等。構(gòu)建可全面表征機(jī)組的能效狀態(tài)的指標(biāo)體系。3）關(guān)鍵參數(shù)研究，包括煤質(zhì)工業(yè)分析及發(fā)熱量在線預(yù)測(cè)、鍋爐效率在線計(jì)算、風(fēng)機(jī)功耗、通流部分監(jiān)測(cè)、汽輪機(jī)汽水系統(tǒng)在線精準(zhǔn)測(cè)量、汽機(jī)熱耗實(shí)時(shí)測(cè)量等。在線動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)篩選和處理、歷史數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析技術(shù)，參數(shù)自動(dòng)尋優(yōu)判斷選用準(zhǔn)確值?；诓淮_定度理論的多變量穩(wěn)態(tài)檢測(cè)算法，對(duì)主要運(yùn)行參數(shù)的讀數(shù)分散度控制至規(guī)定范圍內(nèi)，自適應(yīng)的確定穩(wěn)態(tài)區(qū)間長度，提高機(jī)組熱耗率計(jì)算的精度及可靠性。4）機(jī)組節(jié)能優(yōu)化控制及專家建議系統(tǒng)。以主蒸汽流量作為自變量的滑壓優(yōu)化方法，得到的多個(gè)主蒸汽流量及其對(duì)應(yīng)的最優(yōu)主蒸汽壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合獲得最終的滑壓運(yùn)行曲線。創(chuàng)新點(diǎn)：1）適應(yīng)多邊界條件的能效狀態(tài)指標(biāo)體系的建立。綜合考慮煤種變化、深度調(diào)峰運(yùn)行、環(huán)境變化等外部條件，建立耦合煤電機(jī)組設(shè)備安全與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的能效狀態(tài)指標(biāo)體系。根據(jù)專家知識(shí)及機(jī)理分析對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行研究，選取可表征各子系統(tǒng)能效狀態(tài)的指標(biāo)，構(gòu)建各狀態(tài)指標(biāo)之間的耦合關(guān)系模型，以全面表征機(jī)組的能效狀態(tài)。2）多種方法耦合的煤電機(jī)組能效狀態(tài)評(píng)價(jià)及優(yōu)化方法研究。利用機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)、性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)等，采用先進(jìn)的模型算法，確定各個(gè)能效指標(biāo)合理的基準(zhǔn)值，確定能效指標(biāo)變化合理的閾值，對(duì)機(jī)組運(yùn)行的實(shí)時(shí)能效指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)、綜合評(píng)價(jià)。研究以機(jī)組整體能效最優(yōu)的目標(biāo)的整體優(yōu)化策略。3）基于機(jī)組高準(zhǔn)度狀態(tài)評(píng)價(jià)與異常診斷的機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行方法研究。采用底層故障機(jī)理研究與上層人工智能方法相結(jié)合的機(jī)組異常診斷方法研究。重點(diǎn)研究機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行特性等方面的知識(shí)，結(jié)合人工智能診斷算法，對(duì)重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行高準(zhǔn)度狀態(tài)評(píng)價(jià)與異常診斷研究。4）通過大數(shù)據(jù)及智能算法提升鍋爐效率計(jì)算的準(zhǔn)確性，利于開展耗差分析。該成果通過在線熱經(jīng)濟(jì)性技術(shù)和分析，指導(dǎo)運(yùn)行人員進(jìn)行實(shí)時(shí)參數(shù)調(diào)整，最大限度地發(fā)揮機(jī)組的節(jié)能潛力，并確定了特定機(jī)組的最適宜流量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)主汽流量實(shí)時(shí)在線準(zhǔn)確測(cè)量的目的。并以主蒸汽流量作為自變量的滑壓優(yōu)化方法，得到的多個(gè)主蒸汽流量及其對(duì)應(yīng)的最優(yōu)主蒸汽壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合獲得最終的滑壓運(yùn)行曲線。該技術(shù)的在單臺(tái)機(jī)組的應(yīng)用預(yù)計(jì)即可為電廠年節(jié)約運(yùn)營成本約197.2萬元。三、項(xiàng)目效果（一）項(xiàng)目效益項(xiàng)目在提高生產(chǎn)效率、保障安全生產(chǎn)、提升管理水平等方面取得成效。該項(xiàng)目已在內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司一期2號(hào)機(jī)組上率先應(yīng)用，開發(fā)的機(jī)組節(jié)能優(yōu)化控制及專家建議系統(tǒng)，便于運(yùn)行人員根據(jù)在線入爐煤質(zhì)、鍋爐效率及煤耗實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等參數(shù)，及時(shí)調(diào)整機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用效果良好。在該系統(tǒng)投運(yùn)情況下，通過運(yùn)行管理及運(yùn)行優(yōu)化可提高鍋爐效率平均約0.3%。按照600MW亞臨界機(jī)組年運(yùn)行4000小時(shí)，標(biāo)煤單價(jià)按照2022年2月國煤下水價(jià)格標(biāo)煤單價(jià)1027元/t計(jì)算，上述技術(shù)的在單臺(tái)機(jī)組的應(yīng)用預(yù)計(jì)即可為電廠年節(jié)約運(yùn)營成本約221.8萬元。通過在線熱經(jīng)濟(jì)性技術(shù)和分析，通過績效管理平臺(tái)、節(jié)能監(jiān)督平臺(tái)，規(guī)范優(yōu)化運(yùn)行方式培養(yǎng)運(yùn)行節(jié)能習(xí)慣，通過優(yōu)化管理流程和手段最大限度地發(fā)揮機(jī)組的節(jié)能潛力，并確定了特定機(jī)組的最適宜流量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)主汽流量實(shí)時(shí)在線準(zhǔn)確測(cè)量的目的。并以主蒸汽流量作為自變量的滑壓優(yōu)化方法，得到的多個(gè)主蒸汽流量及其對(duì)應(yīng)的最優(yōu)主蒸汽壓力數(shù)據(jù)