火电厂机组能耗特性分析及负荷优化分配

发布时间：2020-08-09 20:56

【摘要】：随着全球能源危机的加剧,以及电力市场改革带来的冲击,火电机组的节能降耗以及发电集团的负荷优化分配是如今火电行业需要解决的问题。发电集团想要提高自身竞争力,便需要降低自己的发电成本,对集团内部的发电机组负荷实现优化分配。本文以火电机组的能耗特性及负荷优化分配为课题,研究的对象为燃煤机组以及燃气-蒸汽联合循环机组。本论文针对多种机型、多燃料的发电机组,主要研究了机组的能耗经济指标影响因素以及机组间的负荷优化分配两方面的问题。基于热力学原理,本文对燃煤机组和燃气-蒸汽联合循环机组能耗经济性指标的计算进行了简单的介绍,建立了机组能耗经济指标的计算模型。并尝试基于计算模型对机组的能耗特性曲线进行简单拟合,发现难以满足工程实际需要。基于数据回归的方式,本文采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)对燃煤机组和燃气-蒸汽联合循环机组进行建模,并通过粒子群优化算法对模型结构参数进行寻优。建模之前利用自组织特征映射网络对学习样本进行聚类处理。建立的LS-SVM模型测试样本误差均小于1%,并且预测趋势与实际运行相差不大。燃煤机组方面,本文利用K-means聚类的方式,提出机组工况基准值的概念,基于机组不同负荷工况基准值,拟合出了机组的负荷与能耗的特性曲线。燃气-蒸汽联合循环方面,本文分别对燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机进行了建模,并通过模型的输入、输出参数将模型有机地结合在一起。模型测试样本误差均小于2%,精度与误差均满足工程要求。根据拟合出的曲线,本文采用遗传算法,对不同目标函数下的机组的负荷分配进行了寻优,结果显示,在基于机组平均供电标煤耗最优的目标下,能够使煤耗最多降低0.5g/(kW·h);在基于机组平均供电燃料成本最优的情况下,能够使供电成本最多降低2.3分/(kW·h);在基于机组平均上网利润最优的情况下,能够使上网利润最多提高0.3分/(kW·h)。负荷优化分配取得了很好的效果,具有一定的参考价值,为机组的优化运行提供了一定的方向。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM621
【图文】：

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为了更加直观的看出机组的煤耗特性与负荷的关系，我们将上述数据绘成散点图，如图 2-1 所示，由图 2-1 我们可以看出，随着机组的负荷升高，机组的标准煤耗率大体呈现出下降的趋势，但是趋势并不明显，并且由于机组的稳态负荷点有限，因此点分布呈现出断层、带状的现象。另外，在同一个负荷下，机组由于其他参数例如主汽压力、给水温度、凝汽器真空、燃料等的影响，煤耗也出现了较大的差别。

50MW下机组部分参数散点图

燃机机组负荷与供电热耗率散点与拟合曲线图

【参考文献】

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1 李状;柳亦兵;马志勇;滕伟;;结合C-均值聚类的自适应共振神经网络在风电机组齿轮箱故障诊断中的应用[J];动力工程学报;2015年08期

2 王伟;常浩;苏宏业;石永锋;;考虑环境成本的火电厂负荷优化分配[J];热力发电;2014年11期

3 衣治安;马莉;刘延军;;BP神经网络在无线传感网实时定位中的研究[J];电子技术与软件工程;2014年17期

4 国务院发展研究中心课题组;杨建龙;张亮;;我国矿产资源消费前景展望与保障能力评价[J];中国发展观察;2014年06期

5 纪昌明;周婷;向腾飞;黄海涛;;基于网格搜索和交叉验证的支持向量机在梯级水电系统隐随机调度中的应用[J];电力自动化设备;2014年03期

6 马瑞;康仁;罗斌;徐慧明;何进;;基于改进主成分分析法的火电机组能耗特征识别方法[J];电网技术;2013年05期

7 李勇;王建君;曹丽华;;基于繁殖粒子群算法的火电厂负荷优化分配[J];电力自动化设备;2012年04期

8 朱成章;;煤电关乎中国能源安全刍议[J];中外能源;2012年01期

9 李清毅;周昊;林阿平;邱坤赞;岑可法;;基于网格搜索和支持向量机的灰熔点预测[J];浙江大学学报(工学版);2011年12期

10 司风琪;顾慧;叶亚兰;汪军;徐治皋;;基于混沌粒子群算法的火电厂厂级负荷在线优化分配[J];中国电机工程学报;2011年26期

本文编号：2787548