CN112862632B - 一种火电厂配煤掺烧的方法及*** - Google Patents
一种火电厂配煤掺烧的方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种火电厂配煤掺烧的方法及***，涉及火力发电技术领域，包括，步骤a根据待分配煤种的种类数量和磨煤机允许运行台数确定多个可选配烧比；步骤b根据各所述待分配煤种的单位发热量和标煤单价确定单位供电成本；步骤c根据所述待分配煤种的最大带负荷能力和含硫量确定预选配烧比；步骤d根据各所述预选配烧比的单位供电成本确定在所述负荷区间的执行配烧比；步骤e根据各所述执行配烧比和预设配煤方式进行配煤掺烧；步骤f对产生的废气中的硫含量进行检测并生成检测结果，对带负荷能力进行检测并生成检测结果；步骤g根据生成的各检测结果对执行配烧比进行调节及修正。本发明有效提高了配煤掺烧的效率。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种火电厂配煤掺烧的方法及***。
背景技术
火电厂配烧一般以设计煤种为主，煤种稳定。近年来，燃煤价格大幅上涨，企业燃料成本居高不下，为降低燃料成本，一些电厂开始大量掺烧价格偏低的褐煤及低质陆运烟煤。与设计煤种相比，褐煤和低质陆烟煤普遍存在发热量偏低、水份偏大、灰份偏大的问题，这些经济煤种发热量一般在4000大卡/千克左右，其中褐煤全水分在30%左右，陆运烟煤灰份在30%以上。与此同时，由于全国装机容量的不断增大和风电光伏的比例扩大，火电厂机组负荷率经常在低位徘徊，也为大量配烧低质煤提供了有力条件。
经济煤种虽然价格偏低，但由于其煤质参数与设计煤种相差较大，导致机组供电煤耗有所增加，掺烧比例越大，机组效率下降越大。而随着主力煤种价格下降，经济煤种的价格优势因素不再明显，掺烧经济煤种的经济性问题日益突出，在日常配烧过程中，一般是根据配烧经验确定配烧方案，精确性不足，而且效率低下。
随着国家环保政策的日益严厉，机组环保运行的重要性已经等同于安全运行和经济运行，成为机组运行中必须首要考虑的问题。而机组的环保运行与配煤掺烧息息相关，特别是脱硫环保指标的完成很大程度上取决于入炉煤的含硫量大小。
因此，如何在保证入炉煤的含硫量合格的基础上提高配煤掺烧的经济性和效率，是目前有待解决的技术问题。
发明内容
为此，本发明提供一种火电厂配煤掺烧的方法及***，用以克服现有技术中无法准确控制煤的配烧比导致的配煤掺烧效率低的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种火电厂配煤掺烧的方法，包括：
步骤a，配比模块根据待分配煤种的种类数量和磨煤机允许运行台数确定多个可选配烧比；
步骤b，所述配比模块根据各所述待分配煤种的单位发热量和标煤单价确定各所述可选配烧比分别在预设负荷区间下的单位供电成本；
步骤c，所述配比模块根据所述待分配煤种在各所述可选配烧比下的最大带负荷能力和各所述待分配煤种的含硫量从各所述可选配烧比中确定在所述预设负荷区间的多个预选配烧比；
步骤d，所述配比模块根据各所述预选配烧比的单位供电成本确定在所述负荷区间的执行配烧比；
步骤e，执行模块根据各所述执行配烧比和预设配煤方式进行配煤掺烧；
步骤f，检测模块在掺烧T1时间后对产生的废气中的硫含量进行检测并生成检测结果，同时，在掺烧T2时间后对带负荷能力进行检测并生成检测结果，T1＜T2；
步骤g，调整模块根据所述检测模块生成的各检测结果对执行配烧比进行调节及修正；
在所述步骤c中，当所述配比模块选取预选配烧比时，所述配比模块将单个可选配烧比中煤的平均含硫量△S及最大带负荷能力M最大分别与对应的预设标准值进行比对，并根据比对结果进行判定：
当△S≤△S1时，判定该可选配烧比满足硫含量要求，并进行二次判定；
当△S＞△S1时，判定该可选配烧比不可作为预选配烧比；
其中，△S1为预设硫含量标准值；
所述配比模块在进行二次判定时，设定M1为预设带负荷能力标准值，
当M最大＜M1时，判定该可选配烧比不可作为预选配烧比；
当M最大≥M1时，判定该可选配烧比可作为预选配烧比；
在所述步骤g中，包括，步骤g1，所述调整模块在对所述执行配烧比进行调节时，所述调整模块将所述检测模块检测得到的废气硫含量Q与各预设废气硫含量进行比对，并根据比对结果选取对应的配比调节系数对执行配烧比进行调节；步骤g2，所述调整模块在对所述执行配烧比进行修正时，所述调整模块将所述检测模块检测得到的带负荷能力M与各预设带负荷能力进行比对，并根据比对结果选取对应的配比修正系数对执行配烧比进行修正；步骤g3，修正完成时，所述调整模块将调节后的执行配烧比中含硫量最低的煤的占比P’与各预设含硫量最低的煤占比进行比对，并根据比对结果选取对应的配比补偿参数对执行配烧比进行补偿。
进一步地，在所述步骤g1中，当所述调整模块选取第i预设配比调节系数αi对执行配烧比进行调节时，设定i=1,2,3，调节后的执行配烧比中含硫量最低的煤的占比为P’,设定P’=P×αi，式中，P为执行配烧比中含硫量最低的煤的占比，其中，
当Q1≤Q＜Q2时，所述调整模块选取α1对执行配烧比进行调节；
当Q2≤Q＜Q3时，所述调整模块选取α2对执行配烧比进行调节；
当Q3≤Q时，所述调整模块选取α3对执行配烧比进行调节；
其中，Q1为第一预设废气硫含量，Q2为第二预设废气硫含量，Q3为第三预设废气硫含量，Q1＜Q2＜Q3；α1为第一预设配比调节系数，α2为第二预设配比调节系数，α3为第三预设配比调节系数，1＜α1＜α2＜α3＜2。
进一步地，在所述步骤g2中，当所述调整模块选取第i预设配比修正系数βi对执行配烧比进行修正时，设定i=1,2,3，修正后的执行配烧比中发热量最高的煤的占比为R’,设定R’=R×βi，式中，R为执行配烧比中发热量最高的煤的占比，其中，
当M1≤M＜M2时，所述调整模块选取β1对执行配烧比进行修正；
当M2≤M＜M3时，所述调整模块选取β2对执行配烧比进行修正；
当M3≤M时，所述调整模块选取β3对执行配烧比进行修正；
其中，M1为第一预设带负荷能力，M2为第二预设带负荷能力，M3为第三预设带负荷能力，M1＜M2＜M3；β1为第一预设配比修正系数，β2为第二预设配比修正系数，β3为第三预设配比修正系数，1＜β1＜β2＜β3＜2；
在所述步骤g3中，当所述调整模块选取第i预设配比补偿参数θi对执行配烧比进行补偿时，设定i=1,2,3，补偿后的执行配烧比中发热量最高的煤的占比为R”,设定R”=R’×θi，其中，
当P’＜P1时，所述调整模块选取θ1对执行配烧比进行补偿；
当P1≤P’＜P2时，所述调整模块选取θ2对执行配烧比进行补偿；
当P2≤P’＜P3时，所述调整模块选取θ3对执行配烧比进行补偿；
其中，P1为第一预设含硫量最低的煤占比，P2为第二预设含硫量最低的煤占比，P3为第三预设含硫量最低的煤占比，P1＜P2＜P3；θ1为第一预设配比补偿参数，θ2为第二预设配比补偿参数，θ3为第三预设配比补偿参数，0＜θ1＜θ2＜θ3＜1。
进一步地，在所述步骤b中，所述配比模块在确定所述单位供电成本时，
所述配比模块根据所述发热量确定与各所述可选配烧比对应的入炉煤发热量；
所述配比模块根据各所述入炉煤发热量确定与各所述负荷区间对应的供电煤耗；
所述配比模块根据所述标煤单价确定与各所述可选配烧比对应的入炉煤单价；
所述配比模块根据所述供电煤耗和所述入炉煤单价确定各所述单位供电成本。
进一步地，所述供电煤耗的计算公式如下，
b供=a0+a1M3+a2M2+a3M+a4+b1N2+b2N+b3
其中，b供为所述供电煤耗，a0为机组在燃用设计煤种时额定负荷供电煤耗，a1、a2、a3、a4为第一组预设常数，b1、b2、b3为第二组预设常数，M为机组负荷，N为所述入炉煤发热量。
进一步地，在所述步骤c中，所述配比模块在确定所述预选配烧比时，
根据所述含硫量确定与各所述可选配烧比对应的入炉煤含硫量；
将最大带负荷能力满足所属负荷区间且各所述入炉煤含硫量小于等于预设阈值的可选配烧比确定为所述预选配烧比。
进一步地，所述最大带负荷能力的计算公式为，
M最大=D×W/ b供(1-n)×7000/ N/10^3
其中，M最大为所述最大带负荷能力，D为单台磨最大煤量，W为磨煤机运行台数，b供为所述供电煤耗，n为机组厂用电率，N为所述入炉煤发热量。
进一步地，在所述步骤d中，所述负荷区间是根据预设负荷限值对发电机组的负荷范围划分后确定的，所述负荷区间包括高负荷区间、中负荷区间和低负荷区间，所述配比模块在确定所述执行配烧比时，
若所述待分配煤种为一组，将所述高负荷区间中单位供电成本最小的预选配烧比作为所述高负荷区间的最优配烧比，将所述中负荷区间中与所述高负荷区间的最优配烧比匹配且单位供电成本最小的预选配烧比作为所述中负荷区间的最优配烧比，将所述低负荷区间中与所述高负荷区间的最优配烧比和所述中负荷区间的最优配烧比匹配且单位供电成本最小的预选配烧比作为所述低负荷区间的最优配烧比，将所述高负荷区间的最优配烧比、所述中负荷区间的最优配烧比和所述低负荷区间的最优配烧比作为所述执行配烧比；
若所述待分配煤种为大于一组，根据未来预设时长内各所述负荷区间的发电量的比例和与各组待分配煤种对应的各最优配烧比下的单位供电成本确定各组待分配煤种的综合单位供电成本，并根据综合单位供电成本最小的待分配煤种的各最优配烧比或与用户输入的选择指令对应的待分配煤种的各最优配烧比确定各所述执行配烧比。
进一步地，所述综合单位供电成本的计算公式如下，
G综合=C高×G高+C中×G中+C低×G低
其中，G综合为所述综合单位供电成本，C高为高负荷区间的最优配烧比的单位供电成本，G高为高负荷区间的发电量的比例，C中为中负荷区间的最优配烧比的单位供电成本，G中为中负荷区间的发电量的比例，C低为低负荷区间的最优配烧比的单位供电成本，G低为低负荷区间的发电量的比例。
另一方面，本发明还提供一种火电厂配煤掺烧的***，包括：
配比模块，用以确定配煤掺烧的执行配烧比，其与执行模块连接；
所述执行模块，用以根据各所述执行配烧比和预设配煤方式进行配煤掺烧，其与检测模块连接；
所述检测模块，用以检测废气中的硫含量和带负荷能力并生成对应的检测结果，其与调整模块连接；
所述调整模块，用以根据所述检测模块生成的各检测结果对执行配烧比进行调节及修正。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明所述配比模块根据待分配煤种的种类数量和磨煤机允许运行台数确定可选配烧比，有效提高了可选配比的准确度，所述配比模块根据所述待分配煤种在各所述可选配烧比下的最大带负荷能力和各所述待分配煤种的含硫量确定多个预选配烧比，有效提高了预选配烧比的准确度，所述配比模块根据各所述预选配烧比的单位供电成本确定执行配烧比，有效提高了执行配烧比的准确度，从而节约了配烧成本，进一步提高了配煤掺烧的效率，所述调整模块通过根据所述检测模块检测得到的废气硫含量Q对执行配烧比进行调节，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率，所述调整模块根据所述检测模块检测得到的带负荷能力M对执行配烧比进行修正，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
尤其，所述配比模块在确定所述执行配烧比时，所述配比模块根据不同数量的煤种以不同最优配烧比确定执行配烧比，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
尤其，所述配比模块根据综合单位供电成本的计算公式计算综合单位供电成本，有效提高了综合单位供电成本的准确度，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
尤其，所述配比模块根据所述供电煤耗和所述入炉煤单价确定各所述单位供电成本，有效保证了单位供电成本的准确度，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
尤其，所述配比模块根据计算公式计算供电煤耗，有效保证了供电煤耗的准确度，进一步提高了单位供电成本的准确度，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
尤其，所述配比模块根据最大带负荷能力和入炉煤含硫量确定预选配烧比，有效保证了预选配烧比的准确度，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
尤其，所述配比模块根据计算公式计算最大带负荷能力，进一步提高了预选配烧比的准确度，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
尤其，所述调整模块将所述检测模块检测得到的废气硫含量Q与各预设废气硫含量进行比对，并根据比对结果选取对应的配比调节系数对执行配烧比进行调节，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
尤其，所述调整模块将所述检测模块检测得到的带负荷能力M与各预设带负荷能力进行比对，并根据比对结果选取对应的配比修正系数对执行配烧比进行修正，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
附图说明
图1为本实施例火电厂配煤掺烧的方法的流程示意图；
图2为本实施例火电厂配煤掺烧的***的框架示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本发明所述火电厂配煤掺烧的方法，包括：
步骤a，配比模块根据待分配煤种的种类数量和磨煤机允许运行台数确定多个可选配烧比；
步骤b，所述配比模块根据各所述待分配煤种的单位发热量和标煤单价确定各所述可选配烧比分别在预设负荷区间下的单位供电成本；
步骤c，所述配比模块根据所述待分配煤种在各所述可选配烧比下的最大带负荷能力和各所述待分配煤种的含硫量从各所述可选配烧比中确定在所述预设负荷区间的多个预选配烧比；
步骤d，所述配比模块根据各所述预选配烧比的单位供电成本确定在所述负荷区间的执行配烧比；
步骤e，执行模块根据各所述执行配烧比和预设配煤方式进行配煤掺烧；
步骤f，检测模块在掺烧T1时间后对产生的废气中的硫含量进行检测并生成检测结果，同时，在掺烧T2时间后对带负荷能力进行检测并生成检测结果，T1＜T2；
步骤g，调整模块根据所述检测模块生成的各检测结果对执行配烧比进行调节及修正。
具体而言，在所述步骤c中，当所述配比模块选取预选配烧比时，所述配比模块将单个可选配烧比中煤的平均含硫量△S及最大带负荷能力M最大分别与对应的预设标准值进行比对，并根据比对结果进行判定：
当△S≤△S1时，判定该可选配烧比满足硫含量要求，并进行二次判定；
当△S＞△S1时，判定该可选配烧比不可作为预选配烧比；
其中，△S1为预设硫含量标准值；
所述配比模块在进行二次判定时，设定M1为预设带负荷能力标准值，
当M最大＜M1时，判定该可选配烧比不可作为预选配烧比；
当M最大≥M1时，判定该可选配烧比可作为预选配烧比。
具体而言，在所述步骤g中，包括，步骤g1，所述调整模块在对所述执行配烧比进行调节时，所述调整模块将所述检测模块检测得到的废气硫含量Q与各预设废气硫含量进行比对，并根据比对结果选取对应的配比调节系数对执行配烧比进行调节；步骤g2，所述调整模块在对所述执行配烧比进行修正时，所述调整模块将所述检测模块检测得到的带负荷能力M与各预设带负荷能力进行比对，并根据比对结果选取对应的配比修正系数对执行配烧比进行修正；步骤g3，修正完成时，所述调整模块将调节后的执行配烧比中含硫量最低的煤的占比P’与各预设含硫量最低的煤占比进行比对，并根据比对结果选取对应的配比补偿参数对执行配烧比进行补偿。
具体而言，在所述步骤b中，所述配比模块在确定所述单位供电成本时，
所述配比模块根据所述发热量确定与各所述可选配烧比对应的入炉煤发热量；
所述配比模块根据各所述入炉煤发热量确定与各所述负荷区间对应的供电煤耗；
所述配比模块根据所述标煤单价确定与各所述可选配烧比对应的入炉煤单价；
所述配比模块根据所述供电煤耗和所述入炉煤单价确定各所述单位供电成本。
具体而言，为了确定准确的入炉煤发热量，在本申请实施例中，待分配煤种包括煤种1和煤种2，入炉煤发热量N=KN煤种1+（1-K）N煤种2，K为可选配烧比中煤种1的比例，N煤种1为煤种1的发热量，N煤种2为煤种2的发热量。
具体而言，为了准确的确定入炉煤单价，在本申请实施例中，待分配煤种包括煤种1和煤种2，入炉煤单价B入炉煤=（K×N煤种1×B煤种1 +（1-K）×N煤种2×B煤种2）/（K×N煤种1 +（1-K）×N煤种2），其中，K为可选配烧比中煤种1的比例，N煤种1为煤种1的发热量，N煤种2为煤种2的发热量，B煤种1为煤种1的标煤单价，B煤种2为煤种2的标煤单价。
具体而言，所述配比模块根据所述供电煤耗和所述入炉煤单价确定各所述单位供电成本，有效保证了单位供电成本的准确度，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
具体而言，所述供电煤耗的计算公式如下，
b供=a0+a1M3+a2M2+a3M+a4+b1N2+b2N+b3
其中，b供为所述供电煤耗，a0为机组在燃用设计煤种时额定负荷供电煤耗，a1、a2、a3、a4为第一组预设常数，b1、b2、b3为第二组预设常数，M为机组负荷，N为所述入炉煤发热量。
本实施例中，可将各机组的性能试验历史报告数据和SIS***中机组的实际运行参数，输入origin软件对所选参数进行分析拟合，并确定公式三中的系数a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3。
具体而言，在所述步骤c中，所述配比模块在确定所述预选配烧比时，
根据所述含硫量确定与各所述可选配烧比对应的入炉煤含硫量；
将最大带负荷能力满足所属负荷区间且各所述入炉煤含硫量小于等于预设阈值的可选配烧比确定为所述预选配烧比。
具体而言，为了准确的确定入炉煤含硫量，在本申请实施例中，待分配煤种包括煤种1和煤种2，入炉煤含硫量S=（KS煤种1+ (1-K)S煤种2）/100，其中，K为可选配烧比中煤种1的比例，S煤种1为煤种1的含硫量，S煤种2为煤种2的含硫量。
具体而言，所述配比模块根据最大带负荷能力和入炉煤含硫量确定预选配烧比，有效保证了预选配烧比的准确度，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
具体而言，所述最大带负荷能力的计算公式为，
M最大=D×W/ b供(1-n)×7000/ N/10^3
其中，M最大为所述最大带负荷能力，D为单台磨最大煤量，W为磨煤机运行台数，b供为所述供电煤耗，n为机组厂用电率，N为所述入炉煤发热量。
具体而言，在所述步骤d中，所述负荷区间是根据预设负荷限值对发电机组的负荷范围划分后确定的，所述负荷区间包括高负荷区间、中负荷区间和低负荷区间，所述配比模块在确定所述执行配烧比时，
若所述待分配煤种为一组，将所述高负荷区间中单位供电成本最小的预选配烧比作为所述高负荷区间的最优配烧比，将所述中负荷区间中与所述高负荷区间的最优配烧比匹配且单位供电成本最小的预选配烧比作为所述中负荷区间的最优配烧比，将所述低负荷区间中与所述高负荷区间的最优配烧比和所述中负荷区间的最优配烧比匹配且单位供电成本最小的预选配烧比作为所述低负荷区间的最优配烧比，将所述高负荷区间的最优配烧比、所述中负荷区间的最优配烧比和所述低负荷区间的最优配烧比作为所述执行配烧比；
若所述待分配煤种为大于一组，根据未来预设时长内各所述负荷区间的发电量的比例和与各组待分配煤种对应的各最优配烧比下的单位供电成本确定各组待分配煤种的综合单位供电成本，并根据综合单位供电成本最小的待分配煤种的各最优配烧比或与用户输入的选择指令对应的待分配煤种的各最优配烧比确定各所述执行配烧比。
具体而言，举例来说，待分配煤种包括煤种1和煤种2，机组共五台磨煤机，若高负荷区间的最优配烧比为3:1，此时需要4台磨上煤种1，1台磨上煤种2或3台磨上煤种1，2台磨上煤种2；中负荷区间的最优配烧比为与3:1匹配且单位供电成本最小的预选配烧比，如2:2，不能为1:3或0:4，因为煤种2最多在进入两台磨中，此时需要3台磨上煤种1，2台磨上煤种2；同理，低负荷区间的最优配烧比为与3:1和2:2匹配且单位供电成本最小的预选配烧比，如2:2，不能为1:3或0:4或4:0，因为此时3台磨上煤种1，2台磨上煤种2，以同时满足高负荷区间和中负荷区间的最优配烧比。
具体而言，各组待分配煤种的综合单位供电成本是根据未来预设时长内各所述负荷区间的发电量的比例和与各组待分配煤种对应的各最优配烧比下的单位供电成本确定的，未来预设时长可以为未来一天或两天，各负荷区间的发电量的比例可根据SIS***自动统计的前一天的数据确定；由于网上风电负荷突变，或者因节假日网上负荷变化，或者因网上线路或机组故障导致未来一天机组高、中、低负荷比例可能与前一天各段负荷比例相差较大时，各负荷区间的发电量的比例也可根据用户输入的比例确定。
具体而言，所述综合单位供电成本的计算公式如下，
G综合=C高×G高+C中×G中+C低×G低
其中，G综合为所述综合单位供电成本，C高为高负荷区间的最优配烧比的单位供电成本，G高为高负荷区间的发电量的比例，C中为中负荷区间的最优配烧比的单位供电成本，G中为中负荷区间的发电量的比例，C低为低负荷区间的最优配烧比的单位供电成本，G低为低负荷区间的发电量的比例。
具体而言，本实施例中，所述种类数量为二，所述预设配煤方式为各煤仓上单一煤种，各运行磨煤机的煤量相同，根据各所述执行配烧比和预设配煤方式进行配煤掺烧，具体为，
根据各所述执行配烧比和所述预设配煤方式向各煤仓上煤，并在各所述负荷区间运行与各所述执行配烧比对应的磨煤机。
本实施例中，每种配烧方案只包含两个煤种，可在煤场容量不大时尽快腾出场地，为下一批次煤入厂做准备，而且每次配烧两个煤种有利于方便加仓、运行调整和经济分析。每个煤种单仓上煤、炉内配烧，运行的磨煤机煤量相同。在机组负荷变化时，通过倒磨来改变经济煤种的配烧比例，以达到配烧效益最大化的目的。
具体而言，单仓上煤、炉内配烧，不仅使机组参数稳定，而且不会因不同煤种在同一台制粉***研磨、入炉而产生飞灰含碳量偏高的情况。单仓上煤的另一个好处是经济煤种配烧比例调配快速，一般倒磨在半小时内完成。因受电网峰谷变化、风电、线路故障等因素的影响，一天当中机组负荷是高低不同的，而且不确定性较大，因此，通过倒磨的方式来改变配烧比例不仅快速的响应了机组负荷，而且会使配烧效益最大化。
运行磨煤机煤量相同，可使机组负荷响应速度快，若制粉***无影响出力问题，一般使所有运行磨煤机煤量相等。
具体而言，为了提高掺烧效率，所述预设配煤方式为各煤仓分层上煤，根据各所述执行配烧比和预设配煤方式进行配煤掺烧，具体为，
根据所述未来预设时长内各所述负荷区间的发电量、发电煤耗和各所述待分配煤种的发热量确定各所述负荷区间的入炉煤量；
根据所述执行配烧比和所述入炉煤量确定各所述负荷区间的上煤种类和上煤量；
根据所述上煤种类和上煤量向各煤仓分层上煤，并在各所述负荷区间运行与各所述执行配烧比对应的磨煤机。
本实施例中，通过对电网数据采样、学习、训练，可对未来预设时长内的电网负荷进行预测，根据未来预设时长内各负荷区间的发电量、发电煤耗和各待分配煤种的发热量确定各负荷区间的入炉煤量，根据执行配烧比和入炉煤量确定各负荷区间的上煤种类和上煤量，并进行上煤，在各负荷区间运行与各执行配烧比对应的磨煤机。
通过对各煤仓分层上煤，保证对目标负荷下掺烧煤质和煤量的可控在控，负荷变化时不需要倒换磨煤机，进一步提高入炉煤配烧率。
为了可靠的确定各负荷区间的入炉煤量，在本申请一些实施例中，各负荷区间的入炉煤量A=V×b×7000/N/10^6，其中V为各所述负荷区间的发电量，b为各所述负荷区间的发电煤耗，N为入炉煤发热量，N=KN煤种1+（1-K）N煤种2。待分配煤种包括煤种1和煤种2，根据入炉煤量A确定煤种1和煤种2的入炉煤量，煤种1的入炉煤量A1=A×K，煤种2的入炉煤量A2=A×(1-K)。
具体而言，在所述步骤g1中，当所述调整模块选取第i预设配比调节系数αi对执行配烧比进行调节时，设定i=1,2,3，调节后的执行配烧比中含硫量最低的煤的占比为P’,设定P’=P×αi，式中，P为执行配烧比中含硫量最低的煤的占比，其中，
当Q1≤Q＜Q2时，所述调整模块选取α1对执行配烧比进行调节；
当Q2≤Q＜Q3时，所述调整模块选取α2对执行配烧比进行调节；
当Q3≤Q时，所述调整模块选取α3对执行配烧比进行调节；
其中，Q1为第一预设废气硫含量，Q2为第二预设废气硫含量，Q3为第三预设废气硫含量，Q1＜Q2＜Q3；α1为第一预设配比调节系数，α2为第二预设配比调节系数，α3为第三预设配比调节系数，1＜α1＜α2＜α3＜2。
具体而言，在所述步骤g2中，当所述调整模块选取第i预设配比修正系数βi对执行配烧比进行修正时，设定i=1,2,3，修正后的执行配烧比中发热量最高的煤的占比为R’,设定R’=R×βi，式中，R为执行配烧比中发热量最高的煤的占比，其中，
当M1≤M＜M2时，所述调整模块选取β1对执行配烧比进行修正；
当M2≤M＜M3时，所述调整模块选取β2对执行配烧比进行修正；
当M3≤M时，所述调整模块选取β3对执行配烧比进行修正；
其中，M1为第一预设带负荷能力，M2为第二预设带负荷能力，M3为第三预设带负荷能力，M1＜M2＜M3；β1为第一预设配比修正系数，β2为第二预设配比修正系数，β3为第三预设配比修正系数，1＜β1＜β2＜β3＜2。
具体而言，在所述步骤g3中，当所述调整模块选取第i预设配比补偿参数θi对执行配烧比进行补偿时，设定i=1,2,3，补偿后的执行配烧比中发热量最高的煤的占比为R”,设定R”=R’×θi，其中，
当P’＜P1时，所述调整模块选取θ1对执行配烧比进行补偿；
当P1≤P’＜P2时，所述调整模块选取θ2对执行配烧比进行补偿；
当P2≤P’＜P3时，所述调整模块选取θ3对执行配烧比进行补偿；
其中，P1为第一预设含硫量最低的煤占比，P2为第二预设含硫量最低的煤占比，P3为第三预设含硫量最低的煤占比，P1＜P2＜P3；θ1为第一预设配比补偿参数，θ2为第二预设配比补偿参数，θ3为第三预设配比补偿参数，0＜θ1＜θ2＜θ3＜1。
具体而言，所述调整模块将所述检测模块检测得到的带负荷能力M与各预设带负荷能力进行比对，并根据比对结果选取对应的配比修正系数对执行配烧比进行修正，进一步提高了执行配烧比的准确度，进一步提高了配煤掺烧的效率。
为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。
本发明实施例提出了一种基于如上所述的一种火电厂配煤掺烧的方法的效益配烧模型，其中，效益配烧模型的每种配烧方案只包含两个煤种，所述预设配煤方式为各煤仓上单一煤种，各运行磨煤机的煤量相同。
1、在运行效益配烧模型前，首先需对配烧模型参数进行配置，如表1所示，包括：
表1
（1）最大负荷参数配置
最大负荷参数可在300MW至350MW范围内配置，一般情况下配置为350MW，但若确认机组无带满负荷需要（比如因电网线路原因对机组负荷进行限制等），可改变最大负荷参数设定。
（2）入炉煤含硫量参数配置
入炉煤含硫量参数配置目标是满足机组环保排放指标要求，可根据季节、环保设备状况、受热面腐蚀情况等因素改变，设定配烧后综合入炉煤含硫量不超过1%。
（3）单台磨最大煤量参数配置
单台磨最大煤量配置一般考虑机组最大煤量限制，比如若因空预器、脱硝反应器、吸收塔堵塞造成风烟***出力受限，或者由于天气温度升高导致风烟***出力下降，使机组最大煤量不能超过某一数值，此时可通过单台磨最大煤量配置，使配烧方案可以满足机组风烟***出力要求。比如，一期机组设计最大煤量为160吨/小时，单台磨最大煤量为40吨/小时，而由于某种原因使风烟***出力受限，机组最大煤量只能达到150吨/小时，否则会导致炉膛正压，此时单台磨最大煤量可修改为37.5吨/小时。
（4）高、中、低负荷比例参数配置
高、中、低负荷比例参数一般采用SIS***自动统计的前一天机组高、中、低负荷的比例，作为未来一天的机组负荷各段比例，此时切换开关值为“1”。当将切换开关值手动改为“0”时，可人工录入未来一天机组各段负荷比例，这种情况一般是由于网上风电负荷突变，或者因节假日网上负荷变化，或者因网上线路或机组故障导致未来一天机组高、中、低负荷比例可能与前一天各段负荷比例相差较大时，由人工进行录入。
（5）煤质参数配置
将煤场中现存煤种的名称、发热量、含硫量、挥发份、灰份、外水份、标煤单价以及是否经济煤种标志添入配置表中煤质参数区域。（挥发份、灰份、外水份仅作为参考，不参与计算）
（6）其他参数配置
除了上述配置参数外，考虑到冬季机组对外供热，还需配置日平均气温；为预测明日和下月入炉煤量，还需输入目前机组运行台数、下月机组预计运行台数、下月计划电量参数；由于冬季供热影响，模型运行方式与夏季机组纯凝运行方式不同，因此设置了“纯凝/供热”切换按钮；进行下月燃煤采购预测时，由于计算量大，模型运行速度慢，因此设置了“月度预测”按钮，当不进行月度预测时，关闭该按钮，不进行月度预测方面的运算，可提高模型运算速度。
2、当效益配烧模型参数配置完毕后，进行模型运算，根据各组待分配煤种的综合单位供电成本得到效益配烧方案排序表，如表2所示；
表2
多种配烧方案按经济性优劣进行了排序，越靠前的配烧方案经济性越好。每种配烧方案给出了具体的煤种信息、各负荷区间配烧比例、各负荷区间入炉煤含硫量、各负荷区间实际可带最大负荷、各负荷区间综合入炉煤发热量等参数。其中，从配烧比例可得出各负荷区间两种煤种的磨煤机组合，从各负荷区间实际可带最大负荷可知倒磨时机。
如表2所示，第1号配烧方案中两种煤种分别为S2014032船澳煤和L14159批次陆运烟煤。从配烧比例可知，一期机组五台磨煤机中，三台磨加仓S2014032船澳煤，两台磨加仓L14151批次陆运烟煤。在机组负荷300MW以下时配烧比例为2:2，运行磨分别为两台S2014032船澳煤磨和两台L14159批次陆运烟煤磨；当机组负荷超过300MW时且根据网上负荷及运行经验判断机组将持续升负荷时，将磨煤机组合倒为三台S2014032船澳煤磨和一台L14159批次陆运烟煤磨运行；同样当机组负荷从满负荷下降至300MW时，根据网上负荷及运行经验判断机组将持续减负荷，此时可将磨煤机组合由三台S2014032船澳煤磨和一台L14159批次陆运烟煤磨组合变为两台S2014032船澳煤磨和两台L14159批次陆运烟煤磨运行。
但实际选择配烧方案时不一定选择第1号配烧方案，可能前几个配烧方案都不符合实际需要，比如上面提到的煤场燃煤烧旧存新的需要，煤场腾空的需要、制粉***设备检修的影响等等制约条件存在时，可根据实际情况自上而下选择配烧方案。例如若S2014030船大友煤因存放时间长而过热，需尽快入炉时，可顺序选择第5号配烧方案，即S2014030船大友煤和L14151批次陆运烟煤进行配烧。当S2014030船大友煤或L14151批次陆运烟煤烧完，可重新选择符合条件的最优配烧方案。
3、对采购煤种的参考
除了将煤场中现存的煤种信息输入配烧模型进行运算外，还可以将煤场中暂时没有、但曾经烧过的煤种信息输入配烧模型中，与煤场中现存的煤种信息一起进行运算，选取配烧方案中排序靠前的煤种采购入厂。
即使有些煤种从来没烧过，但从煤质参数上看，可入炉配烧的，也可将其煤质信息和价格输入配烧模型运算，若此煤种在配烧方案中排名靠前，可少量采购入厂试烧，根据试烧的结果判断是否继续大量采购该煤种入厂。
4、对采购煤量的参考
若确定了下月拟采购煤种，可通过配烧模型对采购量进行估算，下面举例说明。
比如：若通过效益配烧模型得到最优配烧方案中下月拟采购煤种为煤种1和煤种2，及其三个负荷区间配烧比例、三个负荷区间入炉煤发热量等参数。在已知下月计划电量和预计各机组启停情况，则可推算出一期机组和二期机组下月电量。再根据下月去年同期各机组高、中、低负荷比例可预估下月高、中、低负荷比例，从而可求出一期机组和二期机组下月各负荷区间电量Q高1、Q中1、Q低1、Q高2、Q中2、Q低2。各负荷区间的入炉煤量A=Q×b×7000/N/10^6，其中Q为各所述负荷区间的发电量，b为各所述负荷区间的发电煤耗，N为入炉煤发热量，N=KN煤种1+（1-K）N煤种2。待分配煤种包括煤种1和煤种2，根据入炉煤量A确定煤种1和煤种2的入炉煤量，煤种1的入炉煤量A1=A×K，煤种2的入炉煤量A2=A×(1-K)，将三个负荷区间的煤种1与煤种2的煤量分别相加，可以得到下月拟采购煤种1和煤种2的煤量，即下月采购最优配烧方案中煤种1，A1吨；煤种2，A2吨，从而对下月燃煤采购量提供参考。
请参阅图2所示，其为本发明所述火电厂配煤掺烧的***，包括：
配比模块，用以确定配煤掺烧的执行配烧比，其与执行模块连接；
所述执行模块，用以根据各所述执行配烧比和预设配煤方式进行配煤掺烧，其与检测模块连接；
所述检测模块，用以检测废气中的硫含量和带负荷能力并生成对应的检测结果，其与调整模块连接；
所述调整模块，用以根据所述检测模块生成的各检测结果对执行配烧比进行调节及修正。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种火电厂配煤掺烧的方法，其特征在于，包括：
步骤a，配比模块根据待分配煤种的种类数量和磨煤机允许运行台数确定多个可选配烧比；
步骤b，所述配比模块根据各所述待分配煤种的单位发热量和标煤单价确定各所述可选配烧比分别在预设负荷区间下的单位供电成本；
步骤c，所述配比模块根据所述待分配煤种在各所述可选配烧比下的最大带负荷能力和各所述待分配煤种的含硫量从各所述可选配烧比中确定在所述预设负荷区间的多个预选配烧比；
步骤d，所述配比模块根据各所述预选配烧比的单位供电成本确定在所述负荷区间的执行配烧比；
步骤e，执行模块根据各所述执行配烧比和预设配煤方式进行配煤掺烧；
步骤f，检测模块在掺烧T1时间后对产生的废气中的硫含量进行检测并生成检测结果，同时，在掺烧T2时间后对带负荷能力进行检测并生成检测结果，设定T1＜T2；
步骤g，调整模块根据所述检测模块生成的各检测结果对执行配烧比进行调节及修正；
在所述步骤c中，当所述配比模块选取预选配烧比时，所述配比模块将单个可选配烧比中煤的平均含硫量△S及最大带负荷能力M最大分别与对应的预设标准值进行比对，并根据比对结果进行判定：
当△S≤△S1时，判定该可选配烧比满足硫含量要求，并进行二次判定；
当△S＞△S1时，判定该可选配烧比不可作为预选配烧比；
其中，△S1为预设硫含量标准值；
所述配比模块在进行二次判定时，设定M1为预设带负荷能力标准值，
当M最大＜M1时，判定该可选配烧比不可作为预选配烧比；
当M最大≥M1时，判定该可选配烧比可作为预选配烧比；
在所述步骤d中，所述负荷区间是根据预设负荷限值对发电机组的负荷范围划分后确定的，所述负荷区间包括高负荷区间、中负荷区间和低负荷区间，所述配比模块在确定所述执行配烧比时，
若所述待分配煤种为一组，将所述高负荷区间中单位供电成本最小的预选配烧比作为所述高负荷区间的最优配烧比，将所述中负荷区间中与所述高负荷区间的最优配烧比匹配且单位供电成本最小的预选配烧比作为所述中负荷区间的最优配烧比，将所述低负荷区间中与所述高负荷区间的最优配烧比和所述中负荷区间的最优配烧比匹配且单位供电成本最小的预选配烧比作为所述低负荷区间的最优配烧比，将所述高负荷区间的最优配烧比、所述中负荷区间的最优配烧比和所述低负荷区间的最优配烧比作为所述执行配烧比；
若所述待分配煤种为大于一组，根据未来预设时长内各所述负荷区间的发电量的比例和与各组待分配煤种对应的各最优配烧比下的单位供电成本确定各组待分配煤种的综合单位供电成本，并根据综合单位供电成本最小的待分配煤种的各最优配烧比或与用户输入的选择指令对应的待分配煤种的各最优配烧比确定各所述执行配烧比；
在所述步骤g中，包括，步骤g1，所述调整模块在对所述执行配烧比进行调节时，所述调整模块将所述检测模块检测得到的废气硫含量Q与各预设废气硫含量进行比对，并根据比对结果选取对应的配比调节系数对执行配烧比进行调节；步骤g2，所述调整模块在对所述执行配烧比进行修正时，所述调整模块将所述检测模块检测得到的带负荷能力M与各预设带负荷能力进行比对，并根据比对结果选取对应的配比修正系数对执行配烧比进行修正；步骤g3，修正完成时，所述调整模块将调节后的执行配烧比中含硫量最低的煤的占比P’与各预设含硫量最低的煤占比进行比对，并根据比对结果选取对应的配比补偿参数对执行配烧比进行补偿。
2.如权利要求1所述的火电厂配煤掺烧的方法，其特征在于，在所述步骤g1中，当所述调整模块选取第i预设配比调节系数αi对执行配烧比进行调节时，设定i=1,2,3，调节后的执行配烧比中含硫量最低的煤的占比为P’,设定P’=P×αi，式中，P为执行配烧比中含硫量最低的煤的占比，其中，
当Q1≤Q＜Q2时，所述调整模块选取α1对执行配烧比进行调节；
当Q2≤Q＜Q3时，所述调整模块选取α2对执行配烧比进行调节；
当Q3≤Q时，所述调整模块选取α3对执行配烧比进行调节；
其中，Q1为第一预设废气硫含量，Q2为第二预设废气硫含量，Q3为第三预设废气硫含量，Q1＜Q2＜Q3；α1为第一预设配比调节系数，α2为第二预设配比调节系数，α3为第三预设配比调节系数，1＜α1＜α2＜α3＜2。
3.如权利要求2所述的火电厂配煤掺烧的方法，其特征在于，在所述步骤g2中，当所述调整模块选取第i预设配比修正系数βi对执行配烧比进行修正时，设定i=1,2,3，修正后的执行配烧比中发热量最高的煤的占比为R’,设定R’=R×βi，式中，R为执行配烧比中发热量最高的煤的占比，其中，
当M1≤M＜M2时，所述调整模块选取β1对执行配烧比进行修正；
当M2≤M＜M3时，所述调整模块选取β2对执行配烧比进行修正；
当M3≤M时，所述调整模块选取β3对执行配烧比进行修正；
其中，M1为第一预设带负荷能力，M2为第二预设带负荷能力，M3为第三预设带负荷能力，M1＜M2＜M3；β1为第一预设配比修正系数，β2为第二预设配比修正系数，β3为第三预设配比修正系数，1＜β1＜β2＜β3＜2；
在所述步骤g3中，当所述调整模块选取第i预设配比补偿参数θi对执行配烧比进行补偿时，设定i=1,2,3，补偿后的执行配烧比中发热量最高的煤的占比为R”,设定R”=R’×θi，其中，
当P’＜P1时，所述调整模块选取θ1对执行配烧比进行补偿；
当P1≤P’＜P2时，所述调整模块选取θ2对执行配烧比进行补偿；
当P2≤P’＜P3时，所述调整模块选取θ3对执行配烧比进行补偿；
其中，P1为第一预设含硫量最低的煤占比，P2为第二预设含硫量最低的煤占比，P3为第三预设含硫量最低的煤占比，P1＜P2＜P3；θ1为第一预设配比补偿参数，θ2为第二预设配比补偿参数，θ3为第三预设配比补偿参数，0＜θ1＜θ2＜θ3＜1。
4.根据权利要求1所述的火电厂配煤掺烧的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述配比模块在确定所述单位供电成本时，
所述配比模块根据所述发热量确定与各所述可选配烧比对应的入炉煤发热量；
所述配比模块根据各所述入炉煤发热量确定与各所述负荷区间对应的供电煤耗；
所述配比模块根据所述标煤单价确定与各所述可选配烧比对应的入炉煤单价；
所述配比模块根据所述供电煤耗和所述入炉煤单价确定各所述单位供电成本。
5.如权利要求4所述的火电厂配煤掺烧的方法，其特征在于，所述供电煤耗的计算公式如下，
b供=a0+a1M3+a2M2+a3M+a4+b1N2+b2N+b3
其中，b供为所述供电煤耗，a0为机组在燃用设计煤种时额定负荷供电煤耗，a1、a2、a3、a4为第一组预设常数，b1、b2、b3为第二组预设常数，M为机组负荷，N为所述入炉煤发热量。
6.如权利要求1所述的火电厂配煤掺烧的方法，其特征在于，在所述步骤c中，所述配比模块在确定所述预选配烧比时，
根据所述含硫量确定与各所述可选配烧比对应的入炉煤含硫量；
将最大带负荷能力满足所属负荷区间且各所述入炉煤含硫量小于等于预设阈值的可选配烧比确定为所述预选配烧比。
7.如权利要求6所述的火电厂配煤掺烧的方法，其特征在于，所述最大带负荷能力的计算公式为，
M最大=D×W/ b供(1-n)×7000/ N/10^3
其中，M最大为所述最大带负荷能力，D为单台磨最大煤量，W为磨煤机运行台数，b供为供电煤耗，n为机组厂用电率，N为入炉煤发热量。
8.根据权利要求1所述的火电厂配煤掺烧的方法，其特征在于，所述综合单位供电成本的计算公式如下，
G综合=C高×G高+C中×G中+C低×G低
其中，G综合为所述综合单位供电成本，C高为高负荷区间的最优配烧比的单位供电成本，G高为高负荷区间的发电量的比例，C中为中负荷区间的最优配烧比的单位供电成本，G中为中负荷区间的发电量的比例，C低为低负荷区间的最优配烧比的单位供电成本，G低为低负荷区间的发电量的比例。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述的火电厂配煤掺烧的方法的火电厂配煤掺烧的***，其特征在于，包括：
配比模块，用以确定配煤掺烧的执行配烧比，其与执行模块连接；
所述执行模块，用以根据各所述执行配烧比和预设配煤方式进行配煤掺烧，其与检测模块连接；
所述检测模块，用以检测废气中的硫含量和带负荷能力并生成对应的检测结果，其与调整模块连接；
所述调整模块，用以根据所述检测模块生成的各检测结果对执行配烧比进行调节及修正。
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