百万超超临界机组风烟系统能效评价与诊断的研究

摘要

目前，我国的火力发电机组基本上都安装了集散控制系统和厂级信息监控系统，主要实现了实时显示重要参数、在线计算供电煤耗、锅炉效率等经济性指标的功能。但是这些系统缺少对锅炉各子系统在线能效评价与诊断等技术。风烟系统作为锅炉三大系统之一，其能效水平的高低直接影响机组的节煤潜力。因此为进一步提升机组的能效水平，对风烟系统提供能效评价与诊断系统是必不可少的。
　　针对以上问题，本文对百万超超临界机组风烟系统能效评价及诊断方法进行了研究。首先，建立系统设备树，分析设备结构功能，构建能效指标体系。对于运行参数，进行数据判稳和工况划分，依据k-means聚类和参数特性，获取参数在各工况下的基准值，并且基于EBSILON验证了基准值的合理性。基于公式法得出参数、指标对供电煤耗率的耗差因子，采用EBSILON验证了耗差因子的准确性。建立评价模型，对参数、指标及系统进行能效评价，计算系统节煤潜力。对于评价结果较差、节煤潜力较大的情况，触发能效诊断。将故障树分析法引入到能效诊断中，针对能效异常模式建立能效诊断树，将能效影响因素分为运行可调参数和可维护故障两类。对于可维护故障，建立故障识别模型，对识别出的故障采取相应的处理措施;对运行参数偏离基准值，在排除设备故障的情况下采取相应的调节措施，从而提高系统的能效水平。
　　本文针对某电厂1000MW超超临界＃5锅炉风烟系统开展能效评价及诊断的研究，结果表明，以上方法能有效提高风烟系统的能效水平，为现场运行调整工作指明了方向，对提高运行调整工作的针对性具有一定意义。

目录

声明

摘要

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容

第2章 风烟系统能效指标构建及基准值的确定

2．1 风烟系统设备树的构建及功能分析

2．1．1 空气预热器结构功能分析

2．1．2 风机结构功能分析

2．2 风烟系统热力性能建模

2．2．1 风机数学模型

2．2．2 空预器数学模型

2．3 能效指标选取及计算模型

2．3．1 燃烧损失

2．3．2 排烟热损失

2．3．3 风机耗电率

2．3．4 空预器漏风率

2．4 能效指标基准值的确定

2．4．1 k-means算法基本原理

2．4．2 基准值获取

2．5 基于EBSILON的基准值验证

2．5．1 EBSILON概况

2．5．2 基准值验证

2．6 本章小结

第3章 风烟系统耗差因子分析及能效评价

3．1 耗差因子分析模型构建

3．2 能效指标对供电煤耗率的耗差因子

3．2．1 燃烧损失对供电煤耗率的耗差因子

3．2．2 排烟热损失对供电煤耗率的耗差因子

3．2．3 风机耗电率对供电煤耗率的耗差因子

3．2．4 空预器漏风率对供电煤耗率的耗差因子

3．3 运行参数对能效指标及供电煤耗率的耗差因子

3．3．1 飞灰含碳量对燃烧损失及供电煤耗率的耗差因子

3．3．2 排烟温度对排烟热损失及供电煤耗率的耗差因子

3．3．3 排烟氧量对能效指标及供电煤耗率的耗差因子

3．3．4 风机电流对风机耗电率及供电煤耗率的耗差因子

3．4 基于EBSILON的耗差因子验证

3．4．1 排烟温度耗差因子验证

3．4．2 排烟氧量耗差因子验证

3．4．3 排烟热损失耗差因子验证

3．4．4 风机耗电率耗差因子验证

3．5 风烟系统能效评价

3．5．1 评价模型构建

3．5．2 节煤潜力计算

3．6 本章小结

第4章 风烟系统能效诊断

4．1 能效影响因素分析

4．1．1 故障树原理

4．1．2 基于FTA的能效诊断树的建立

4．2 能效诊断知识库的构建

4．3 能效实时诊断

4．3．1 诊断规则的建立

4．3．2 故障识别

4．4 本章小结

第5章 工程应用

5．1 能效评价与诊断系统设计

5．2 典型工况案例分析

5．2．1 能效评价

5．2．2 能效诊断

5．3 本章小结

第6章 总结及展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢