火電廠機組能耗特性分析及負荷優(yōu)化分配

發(fā)布時間：2020-08-09 20:56

【摘要】：隨著全球能源危機的加劇,以及電力市場改革帶來的沖擊,火電機組的節(jié)能降耗以及發(fā)電集團的負荷優(yōu)化分配是如今火電行業(yè)需要解決的問題。發(fā)電集團想要提高自身競爭力,便需要降低自己的發(fā)電成本,對集團內(nèi)部的發(fā)電機組負荷實現(xiàn)優(yōu)化分配。本文以火電機組的能耗特性及負荷優(yōu)化分配為課題,研究的對象為燃煤機組以及燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組。本論文針對多種機型、多燃料的發(fā)電機組,主要研究了機組的能耗經(jīng)濟指標影響因素以及機組間的負荷優(yōu)化分配兩方面的問題�；跓崃W原理,本文對燃煤機組和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組能耗經(jīng)濟性指標的計算進行了簡單的介紹,建立了機組能耗經(jīng)濟指標的計算模型。并嘗試基于計算模型對機組的能耗特性曲線進行簡單擬合,發(fā)現(xiàn)難以滿足工程實際需要。基于數(shù)據(jù)回歸的方式,本文采用最小二乘支持向量機(LS-SVM)對燃煤機組和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組進行建模,并通過粒子群優(yōu)化算法對模型結構參數(shù)進行尋優(yōu)。建模之前利用自組織特征映射網(wǎng)絡對學習樣本進行聚類處理。建立的LS-SVM模型測試樣本誤差均小于1%,并且預測趨勢與實際運行相差不大。燃煤機組方面,本文利用K-means聚類的方式,提出機組工況基準值的概念,基于機組不同負荷工況基準值,擬合出了機組的負荷與能耗的特性曲線。燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)方面,本文分別對燃氣輪機、余熱鍋爐和蒸汽輪機進行了建模,并通過模型的輸入、輸出參數(shù)將模型有機地結合在一起。模型測試樣本誤差均小于2%,精度與誤差均滿足工程要求。根據(jù)擬合出的曲線,本文采用遺傳算法,對不同目標函數(shù)下的機組的負荷分配進行了尋優(yōu),結果顯示,在基于機組平均供電標煤耗最優(yōu)的目標下,能夠使煤耗最多降低0.5g/(kW·h);在基于機組平均供電燃料成本最優(yōu)的情況下,能夠使供電成本最多降低2.3分/(kW·h);在基于機組平均上網(wǎng)利潤最優(yōu)的情況下,能夠使上網(wǎng)利潤最多提高0.3分/(kW·h)。負荷優(yōu)化分配取得了很好的效果,具有一定的參考價值,為機組的優(yōu)化運行提供了一定的方向。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM621
【圖文】：

擬合曲線,機組負荷,擬合曲線,機組

140 597.08 334.796… … …390 579.65 339.348… … …570 499.27 340.053… … …680 398.64 338.424… … …856 351.44 337.713… … …1120 269.80 355.030為了更加直觀的看出機組的煤耗特性與負荷的關系，我們將上述數(shù)據(jù)繪成散點圖，如圖 2-1 所示，由圖 2-1 我們可以看出，隨著機組的負荷升高，機組的標準煤耗率大體呈現(xiàn)出下降的趨勢，但是趨勢并不明顯，并且由于機組的穩(wěn)態(tài)負荷點有限，因此點分布呈現(xiàn)出斷層、帶狀的現(xiàn)象。另外，在同一個負荷下，機組由于其他參數(shù)例如主汽壓力、給水溫度、凝汽器真空、燃料等的影響，煤耗也出現(xiàn)了較大的差別。

散點圖,散點圖,參數(shù),再熱蒸汽溫度