CN113253018A - 一种燃煤电厂电能平衡监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃煤电厂电能平衡监测方法,包括:建立全厂电量流向分解图,采集各节点的包括累计电量数据,对数据进行包括核算、一致性检测、复核校验,计算不平衡电量,按照各设备流量大小排序所采集的累计电量数据,先剔除异常数据,再以各设备设计性能曲线作为背景图,根据所采集的设备运行参数绘制各设备的性能曲线,结合各设备的电量数据和运行工况点所处曲线区域位置得出耗电设备运行方式及需调整的参数。本发明可以通过对于燃煤电厂电能的平衡监测,得出耗电设备运行方式及参数调整建议,给出节电方向,促进各耗电设备相互协作节电工作。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤火电机组领域,具体涉及一种燃煤电厂电能平衡监测方法。
背景技术
厂用电率是指单位时间内厂用变耗电量与发电量的百分比,厂用电率包括综合厂用电率(含非生产用电)和生产厂用电率,降低厂用电率,就意味着在相同发电量前提下电厂能够向外销售更多的上网电量。在保障机组安全运行的前提下,努力降低厂用电率是每个电厂节能降耗的重大课题。
对于燃煤电厂,发电机出口电量流向主要包括上网电量、厂高变、变损线损等,厂高变一般包括除尘变、厂低变、锅炉风机(一次风机、送风机、引风机)、磨煤机、汽机水泵(给水泵、凝结水泵、循环水泵等)、脱硫变等,另外电厂还配有启备变等。由于全厂涉及统计的电能表计很多,经常出现总电能与各分支电能表计偏差大,直接影响到电厂生产煤耗、供电煤耗和综合供电煤耗的核算。为了准确统计和分析厂用电率工作,客观上需要建立电厂电能平衡监测,全面了解电厂电能流向分布情况,帮助专业人员及时发现电能不平衡存在的问题和节电方向,分析主要耗电设备运行情况。
目前,电厂生产技术部门按照专业划分为:锅炉、汽机、电气、燃料、环保、热控等,电厂主要耗电设备分布在锅炉、环保、汽机、燃料等各专业,进行电能平衡监测可以促进各专业相互协作节电工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃煤电厂电能平衡监测方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种燃煤电厂电能平衡监测方法,包括:
1)、建立全厂电量流向分解图,
2)、采集各节点的包括累计电量数据,对数据进行包括核算、一致性检测、复核校验,计算不平衡电量,
3)、按照各设备流量大小排序所采集的累计电量数据,先剔除异常数据,再以各设备设计性能曲线作为背景图,根据所采集的设备运行参数绘制各设备的性能曲线,结合各设备的电量数据和运行工况点所处曲线区域位置得出耗电设备运行方式及需调整的参数。
优选地,在2)中:还包括采集各节点的包括电流、电压、功率、功率因素。
优选地,采集的设备包括风机、水泵、磨煤机,
对于风机采集其包括风量、风机进出口温度和压力;
对于水泵采集其包括流量、水泵进出口温度和压力;
对于磨煤机采集其包括给煤机煤量、磨煤机进口风量、磨煤机进出差压、磨煤机分离器转速。
进一步优选地,所述的风机包括送风机、一次风机、引风机;所述的水泵包括凝结水泵、给水泵、循环水泵。
优选地,采集的电量数据包括上网电量数据、变压器损耗数据、厂用电量数据。
进一步优选地,按照以下公式计算变压器损耗电能:
其中:
ΔWbr-变压器损耗电能,kW·h;
ΔP0-变压器空载损耗功率,kW;
ΔPk-变压器短路损耗功率,kW;
Ie-变压器额定电流,A;
Is-变压器实际运行电流,A;
tr-变压器运行时间,h。
进一步优选地,按照以下公式计算厂用电线路损耗电能:
其中:
ΔWxlr-线路损耗的电能,kW·h;
M-相数(单相m=2,三相m=3,三相四线m=3.5);
Ick-均方根电流,A;
L-导线的长度,m;
R20-1km长度的导线在20℃时的电阻值,Ω/km;
txlr-线路运行时间,h。
进一步优选地,按照以下公式计算设备功率:
其中:
P-功率,kW;
U-电压,kV;
I-电流,A;
优选地,基于DCS与SIS***每分钟采集一次各节点的数据。
优选地,对于异常数据给出异常值提示,针对异常数据重点复核校验。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明可以通过对于燃煤电厂电能的平衡监测,得出耗电设备运行方式及参数调整建议,给出节电方向,促进各耗电设备相互协作节电工作。
附图说明
附图1-6为本实施例中1号-6号机组电能流向分配图;
附图7为本实施例中5号机组一次风机性能曲线图;
附图8为本实施例中5号机组引风机性能曲线。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的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,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种燃煤电厂电能平衡监测方法,包括:
1)、建立全厂电量流向分解图。
2)、基于DCS与SIS***每分钟采集一次各节点的累计电量数据,同时还采集各节点的电流、电压、功率、功率因素进行核算,对电量、功率等主要参数进行一致性检查,对主要电能表计进行复核校验,计算不平衡电能,其中:
燃煤电厂DCS集散控制***(Distributed Control system)是以微处理器为基础的集中分散型控制***,配套的SIS厂级监控信息***(Supervisory InformntionSystem)是集过程实时监测及生产过程管理为一体的厂级自动化信息***。
同步采集风机设备(送风机、一次风机、引风机)的风量、进出口压力和温度,水泵设备(凝结水泵、给水泵、循环水泵)的流量、进出口压力和温度,磨煤机的给煤量、进口风量、进出口差压、磨煤机分离器转速等。
3)、按照设备流量(或出力)大小排序所采集的数据,剔除异常数据,对异常数据,发出异常值提示信息,便于检查核实;以设备设计性能曲线作为背景图,如绘制风机性能曲线,水泵性能曲线等,根据所采集的运行参数绘制各设备的性能曲线,结合各设备统计电量和运行工况点所处曲线区域位置得出耗电设备运行方式及参数调整建议,给出节电方向。
实施例:
以某厂4台350MW+2台660MW机组为例:由一分厂4台350MW亚临界机组和二分厂两台660MW超超临界机组组成,一分厂、二分厂为单独的220kV升压站***,每两台机组配置一台启备变,厂用电***为6kV***,由公用6kV***接出供食堂、生活区用电(非生产部分)及码头岸电使用。基于电厂DCS***和SIS***,绘制全厂电能流向图,对重要电量表计进行复核,每分钟采集一次数据,统计2019年电能数据如下,1号~6号机组电量流向图分别如图1-6,图中电量单位为:MWh。
从图1-6,可以看出1~6号机组不平衡电量分别为3061MW.h、-1487 MW.h、22506MW.h、17659MW.h、8537 MW.h、18072 MW.h,1~6号机组厂用电不平衡率分别为7.0%、-5.7%、18.1%、15.9%、6.1%、9.0%,全厂厂用电不平衡率为10.6%,要对各台机组的发电量、上网电量、厂用电量表计进行重点复核,特别是3、4号机组电能表计。
图1-6中的变损线损以及设备功率核算按照以下公式进行计算:
按照以下公式计算变压器损耗电能:
其中:
ΔWbr-变压器损耗电能,kW·h;
ΔP0-变压器空载损耗功率,kW;
ΔPk-变压器短路损耗功率,kW;
Ie-变压器额定电流,A;
Is-变压器实际运行电流,A;
tr-变压器运行时间,h。
按照以下公式计算厂用电线路损耗电能:
其中:
ΔWxlr-线路损耗的电能,kW·h;
M-相数(单相m=2,三相m=3,三相四线m=3.5);
Ick-均方根电流,A;
L-导线的长度,m;
R20-1km长度的导线在20℃时的电阻值,Ω/km;
txlr-线路运行时间,h。
按照以下公式计算设备功率:
其中:
P-功率,kW;
U-电压,kV;
I-电流,A;
以5号机组的一次风机和引风机为例,以设备性能设计曲线为背景,依据采集的数据绘制性能曲线,如图7、8所示,检查运行工况点落在性能曲线位置区域。
如图7、8所示,一次风机A/B运行工况点主要落在效率较高区域,说明风机运行在高效区;引风机A/B高、中、低负荷运行工况点所在在区域基本合理。一次风机、引风机效率基本正常,一次风机、引风机节电需要从降低***阻力入手,例如在保证磨煤机运行安全的前提下,通过降低一次风母管压力来降低一次风机耗电;通过降低空预器烟气阻力、低温省煤器阻力、脱硝阻力、脱硫***阻力,来降低引风机耗电。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种燃煤电厂电能平衡监测方法,其特征在于:包括:
1)、建立全厂电量流向分解图,
2)、采集各节点的包括累计电量数据,对数据进行包括核算、一致性检测、复核校验,计算不平衡电量,
3)、按照各设备流量大小排序所采集的累计电量数据,先剔除异常数据,再以各设备设计性能曲线作为背景图,根据所采集的设备运行参数绘制各设备的性能曲线,结合各设备的电量数据和运行工况点所处曲线区域位置得出耗电设备运行方式及需调整的参数。
2.根据权利要求1所述的燃煤电厂电能平衡监测方法,其特征在于:在2)中:还包括采集各节点的包括电流、电压、功率、功率因素。
3.根据权利要求1所述的燃煤电厂电能平衡监测方法,其特征在于:采集的设备包括风机、水泵、磨煤机,
对于风机采集其包括风量、风机进出口温度和压力;
对于水泵采集其包括流量、水泵进出口温度和压力;
对于磨煤机采集其包括给煤机煤量、磨煤机进口风量、磨煤机进出差压、磨煤机分离器转速。
4.根据权利要求3所述的燃煤电厂电能平衡监测方法,其特征在于:所述的风机包括送风机、一次风机、引风机;所述的水泵包括凝结水泵、给水泵、循环水泵。
5.根据权利要求1所述的燃煤电厂电能平衡监测方法,其特征在于:采集的电量数据包括上网电量数据、变压器损耗数据、厂用电量数据。
9.根据权利要求1所述的燃煤电厂电能平衡监测方法,其特征在于:基于DCS与SIS***每分钟采集一次各节点的数据。
10.根据权利要求1所述的燃煤电厂电能平衡监测方法,其特征在于:对于异常数据给出异常值提示,针对异常数据重点复核校验。
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