火电厂运行电子优化技术

随着电力体制改革的不断深入，再加上煤炭资源的价格不断上升，而经济的快速发展对电力能源的需求不断加大，发电企业面临着更加严峻的形势。火电厂要想提高生产效率和市场竞争力，必须要针对发电生产过程中的问题进行分析，并从多个方面进行分析，选择有效的方法来进行优化。

【关键词】火电厂 发电运行 运行优化

1 火电厂运行存在的问题

现在大部分大容量火电厂都是采用DCS集中控制程序启停自动调节，专业技术对设备的运行操作和故障判断处理要求比较高，并且只有专业技能比较高的人员才能进行操作。所以传统技术管理模式已适应不了新的发展模式。发电厂如果还用以前的运行模式，显然是跟不上节奏，影响最终的管理效果。

2 火电厂汽轮机制作技术分析

汽轮机先进制造技术在火电厂发电过程中应用已经比较广泛，汽轮机的高中压汽缸、高中压主汽调节阀一般都是选择用钢包精炼炉冶炼，具有很高的纯净度，并且其表面材料选择用树脂砂，与其他材料相比质量更好。另外，还采用了三维模拟充型与凝固软件开发的浇注工艺，可以在整体上保证构件的制造质量。选择先进的制作工艺，有效减小了部件出现故障的概率，不但可以更有效的发电，同时也缩减了维修成本。

冷加工技术即对汽轮机高中压、低压转子应用数控转子车床进行加工处理，其中动静叶应用数控五坐标完成中心加工型面的加工，保证叶型与成型都可以满足构件设计要求。高中压外缸选择用数控龙门铣加工，而低压外缸则是选择用数控铣床加工。另外，高中压主汽调节阀选择用数控立床、数控卧床等进行加工，保证汽轮机所有构件施工满足设计要求，提高其在运行过程中的稳定性，减少出现故障的概率。

3 火电厂运行技术优化措施

优化是一门决策学科。以前的优化一般是进行各种可行方案的比较，从中选出最好的方案，这样的优化并不一定是最优，因此也缺乏准确性。随着人们对发电技术认识的深人及优化方法的进步和电子计算机技术的发展，准确的优化技术不断应用于发电技术中。

火电厂生产过程最优化任务就是提高能量转换系统的效率及辅助系统的竹能，J仁减少对环境的污染及对一些安全性、经济性问题的合理解决这就

决定了优化过程的一般步骤：（1）依据电厂热力设备在系统中的物理化学过程特性与生产过程中的技术要求、运行状态、限制条件和安全性等，抽象出具体的数学模型（包括目标函数、约束条件）；（2）分析模型的数学特征选用适当的优化算法，借助计算编程求最优解；（3）验证模型的正确性，即进行优化前后的经济性（如热耗、煤耗等）的比较。

4 最佳煤粉电子细度优化

煤粉细度的确定对影响火电厂发电效率具有重要意义，对实际生产来说，想要确定最佳煤粉细度需要从多个角度进行综合分析，并且对于锅炉来说不完全燃烧损失与制粉系统的电耗是主要考虑因素。在进行优化时，要明确煤粉细度越小，则锅炉的不完全燃烧损失越小，但同时需要磨煤电耗也就越大，并且从磨煤机角度进行分析，对结构各部件的磨损也就更大。因此需要结合实际情况来对各项因素进行综合分析，选择最优的方案。

对于锅炉来说，煤粉的经济细度和很多因素相关，其中最主要的是锅炉的不完全燃烧损失和制粉系统的电耗。煤粉细度R越小，锅炉的不完全燃烧损失q4越小，但是需要磨煤电耗m较大，而且对于磨煤机来说，金属的磨损量也越大。通过试验可以获得煤粉细度R与锅炉的不完全燃烧损失q4、煤粉细度R与磨煤电耗m的静态关系曲线。这样，可以建立煤粉经济细度的优化目标函数。

J（R） =q4（R） +m（R）（1）

R大于最小值，小于最大值。其中，q4（R）和m（R）分别为煤粉细度R与锅炉的不完全燃烧损失（q4）、煤粉细度R与磨煤电耗m的函数，常用多项式函数对试验结果的特性曲线进行拟和获得；最小值和最大值分别是细度的上限与下限；目标函数J（R）是锅炉不完全燃烧损失q4与磨煤机电耗m的代数和。经济细度的值恰好是目标函数J（R）的最小值，可以通过求取J（R）R=0时所对应的R值，即为经济细度。

5 生产燃油的电子优化

就火电厂煤粉锅炉运行现状来看，最需要进行优化处理的问题是点火时间过长、低负荷燃烧不稳定以及能耗高等。火电厂煤粉锅炉点火方式一般为油枪点火，并且锅炉启停、助燃以及调试都会造成大量燃油的消耗，面对此种情况可以选择用等离子燃火方式，或者也可以选择用小油枪点火方式，可以有效解决点火与燃烧不稳定等问题。其中，等离子点火方式主要是利用等离子发生器发射的高温等离子体射流，直接点燃一次风煤粉，采取冷风点火的方式，此系统主要包括点火系统与辅助系统两部分组成。而小油枪点火则是直接形成高温高热火焰，使得一次室浓相煤粉颗粒温度急剧上升，煤粉破碎并释放出大量挥发份，迅速完成点火过程。然后通过已经燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并完成点火动作，实现煤粉的分级燃烧。此种点火方式，点火后煤粉燃烧能量逐级增加，既可以满足煤粉燃烧的要求，同时还可以有效降低煤粉燃烧所需要的引燃能量，可以更好的满足低负荷运行需求。

6 厂房布置的电子优化

会电厂主厂房一般都是选择三列式布置方式，主要包括汽机房、锅炉房、除氧间、煤仓间等，这样可以更好的达到管材节省的目的，并提高建筑面积的利用效率。

7 结束语

运行优化系统中所谓的最优值一般由稳态试验结果决定，并在一段时问内不变，而在实际生产过程中各点的参数是变动的，与试验时的状态肯定有偏差，因而这些数据明显缺乏可靠性为使优化准确，应将原来以设备生产厂家的一些特性曲线数据或试验数据变为以现场的采集分析后的动态数据作为优化时的状态变量或比较的基准值而这此数据可通过电厂已有的数据采集和性能监测系统可靠、实时地提供，通过优化模实时求解决策变量，借助计算机屏幕和声光系统实时指导运行人员进行最优操作，同时又可使现有的性能监测系统内容更加十富多彩此外，优化技术也是目前兴起的火电厂设备状态检修技术决策的依据，通过现有的性能监测软件和优化模块库，可最化设务运行状况的好坏，从而决定设备是否进行相应项口的检修最优化技术用丁火电厂生产过程，给电厂带来了日益增长的经济效益，继续深人研究、完善并发展优化技术在发电技术中的应用是一个很有意义的课题。

参考文献

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[2]张云华.基于信息技术的火电厂发电运行管理研究[D].浙江大学，2009.

[3]朱克红.火电厂发电运行管理研究[D].华北电力大学（河北），2008.

[4]刘进雄.基于主设备优化运行的火电厂节能方法与应用研究[D].武汉大学，2010.

[5]刘思华.发电厂运行优化技术探讨[J].科技与企业，2013.

作者简介

付兴华（1980-），男，河北省深州市人。大学本科学历。现为河北华电石家庄鹿华热电有限公司助理工程师。

作者单位

河北华电石家庄鹿华热电有限公司 河北省石家庄市 050000