CN102520273B - 一种大型发电机组的节能检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型发电机组的节能检测方法，它包括如下步骤：1)首先获取发电机组运行周期内的总发电量；2）获取发电量按发电功率的分布函数；3)获取发电标准煤耗率等效增量；4)获取供电标准煤耗率等效增量；5)获取锅炉效率等效增量；6)获取厂用电率等效增量针对现有节能检测方法不适应全负荷段全工况的不足，分布式节能检测方法主要分为二部分：效率参数的检测和能耗参数的检测。效率参数的检测主要用于评估锅炉效率、厂用电率在发电机组运行的一定周期（时、天、周、月、年、多年）内在全负荷全工况上的效率参数分布差异，能耗参数的检测主要用于检测发电煤耗、供电煤耗在发电机组运行的一定周期（时、天、周、月、年、多年）内在全负荷全工况上的能耗参数的分布差异，通过对发电机组的效率参数分布差异和能耗参数的分布差异的分析，以判断发电机组的运行是否节能。

Description

一种大型发电机组的节能检测方法

技术领域

本发明涉及火力发电机组节能技术领域，特别是涉及一种大型发电机组的节能检测方法。

背景技术

随着“厂网分开、竞价上网”电力体制改革的深入展开，电力市场日趋规范，电力生产企业将面临着愈加激烈的市场竞争。特别是在近几年煤碳供应紧张、价格持续上涨的背景下，为了降低发电成本、提高机组运行经济性和环保性能，发电厂要求在整个电厂范围内实现生产信息共享，以切实加强生产设备性能管理与能耗管理。这样，机组的节能降耗和运行优化的管理工作也就被提到了十分重要的历史日程上来。

如何检测大型发电机组运行中的节能情况是节能管理工作的一个必不可少的组成部分。原有的节能检测方法主要有：

(1)试验法

选取发电机组的典型工况点，进行试验和计算，对发电机组的能耗指标进行对比分析，以判断发电机组的运行是否节能。

试验法的优点是发电机组运行工况稳定，数据精度高。试验法的缺点是对比的工况点较为有限，而且发电机组的试验工况与其实际的运行工况有一定差别，并不能代表发电机组的全负荷工况的节能情况。

(2)统计法

原有的能耗统计方法主要采用基于单项能耗指标的简单统计方法，也就是单向能耗指标平均值法。首先，对于发电机组实际运行的环境因素不同没有考虑；其次，对于发电机组的实际发电负荷下的分布式能耗指标没有考虑。基于上述两点，传统的统计比较法具有明显的缺陷，不能够适应全负荷段全工况下的机组的能耗比较。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种大型火力发电机组的节能检测方法，以适应全负荷段全工况下的发电机组节能情况的检测，有效地提高了现有节能检测方法的科学性。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种大型发电机组的节能检测方法，它包括如下步骤：

1)首先获取发电机组运行周期内的总发电量

$\mathrm{sum}\_\mathrm{quantity}={\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{powerate}\left(t\right)\mathrm{dt}$

式中：

sum_quantity-发电机组运行周期内的总发电量；

powerate(t)-发电功率按时间的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

2)获取发电量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{quantity}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{powerate}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{powerate}\left(t\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_quantity(x)-发电量按发电功率的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数；

3)获取发电标准煤耗率等效增量：

(3a)获取发电标准煤耗率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{CoalRate}\_\mathrm{gen}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}{\mathrm{CoalRate}}_{\mathrm{gen}}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribut_{CoalRate_gen}(x)-发电标准煤耗率按发电功率的分布函数；

CoalRate_gen(t)__发电标准煤耗率按时间的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

(3b)获取发电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\ΔCoalRate}\_\mathrm{gen}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}(\mathrm{CoalRat}{e}_{\mathrm{gen}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{CoalRate}}_{\mathrm{gen}\_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{ΔCoalRate_gen}(x)-发电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数；

CoalRate_{gen_opt}(t)-系统优化后的发电标准煤耗率按时间的分布；

CoalRate_{gen_no_opt}(t)-系统优化前的发电标准煤耗率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

(3c)发电标准煤耗率等效增量

equal_{ΔCoalRate_gen}(x)＝distribute_quantity(x)×distribute_{ΔCoalRate_gen}(x)

4)获取供电标准煤耗率等效增量：

(4a)获取供电标准煤耗率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{CoalRate}\_\sup }\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{CoalRat}{e}_{\sup }\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)}$

式中：

distribut_{CoalRate_sup}(x)-供电标准煤耗率按发电功率的分布函数；

CoalRate_sup(t)__供电标准煤耗率按时间的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

(4b)获取供电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\ΔCoalRate}\_\sup }\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}(\mathrm{CoalRat}{e}_{\sup \_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{CoalRate}}_{\sup \_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{ΔCoalRate_sup}(x)-供电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数；

CoalRate_{sup_opt}(t)-系统优化后的供电标准煤耗率按时间的分布；

CoalRate_{sup_no_opt}(t)-系统优化前的供电标准煤耗率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数；

(4c)供电标准煤耗率等效增量

equal_{ΔCoalRate_sup}(x)＝distribute_quantity(x)×distribute_{ΔCoalRate_sup}(x)

它还进一步包括以下步骤：

5)获取锅炉效率等效增量

(5a)获取锅炉效率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{eff}\_\mathrm{boiler}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{boiler}}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{eff_boiler}(x)-锅炉效率按发电功率的分布函数；

η_boiler(t)-锅炉效率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

(5b)获取锅炉效率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\Δeff}\_\mathrm{boiler}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}({\mathrm{\η}}_{\mathrm{boiler}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{\η}}_{\mathrm{boiler}\_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{Δff_boiler}(x)-锅炉效率增量按发电功率的分布函数；

η_{boiler_opt}(t)-系统优化后的锅炉效率按时间的分布；

η_{boiler_no_opt}(t)-系统优化前的锅炉效率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

(5c)锅炉效率等效增量

equal_{eff_boiler}(x)＝distribute_quantity(x)×distribute_{Δeff_boiler}(x)

6)获取厂用电率等效增量

(6a)获取厂用电率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{ElecRate}\_\mathrm{plant}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{Elec}{\mathrm{Rate}}_{\mathrm{plant}}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{ElecRate_plant}(x)-厂用电率按发电功率的分布函数；

ElecRate_plant(t)__厂用电率按时间的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

(6b)获取厂用电率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\ΔElecRate}\_\mathrm{plant}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}({\mathrm{ElecRate}}_{\mathrm{plant}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{ElecRate}}_{\mathrm{plant}\_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_ΔElecRate(x)-厂用电率增量按发电功率的分布函数；

ElecRate_{plant_opt}(t)-系统优化后的厂用电率按时间的分布；

ElecRate_{plant_no_opt}(t)-系统优化前的厂用电率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

(6c)获取厂用电率等效增量

equal_{ΔElecRate_plant}(x)＝distribute_quantity(x)×distribute_{ΔElecRate_plant}(x)

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：针对现有节能检测方法不适应全负荷段全工况的不足，基于积分的思想，首次导出了适应于全负荷段全工况的一系列分布式节能检测方法，有效地提高了现有节能检测方法的科学性。分布式节能检测方法主要分为二部分：效率参数的检测和能耗参数的检测。效率参数的检测主要用于评估锅炉效率、厂用电率在发电机组运行的一定周期(时、天、周、月、年、多年)内在全负荷全工况上的效率参数分布差异，能耗参数的检测主要用于检测发电煤耗、供电煤耗在发电机组运行的一定周期(时、天、周、月、年、多年)内在全负荷全工况上的能耗参数的分布差异，通过对发电机组的效率参数分布差异和能耗参数的分布差异的分析，以判断发电机组的运行是否节能。

附图说明

图1#2机组发电量按发电功率的比率分布图

图2发电标准煤耗率按发电功率的分布曲线

图3发电标准煤耗率增量按发电功率的分布曲线

图4供电标准煤耗率按发电功率的分布曲线

图5供电标准煤耗率增量按发电功率的分布曲线

图6锅炉效率按发电功率的分布曲线

图7锅炉效率增量按发电功率的分布曲线

图8厂用电率按发电功率的分布曲线

图9厂用电率增量按发电功率的分布曲线

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本发明保护的范围。

大型发电机组的分布式节能检测方法主要分为准备步骤与实施步骤两个阶段。

准备步骤主要是获取发电机组运行周期内的总发电量(sum_quantity)，生成发电机组在各个发电功率下的发电量与发电机组在整个运行周期内的总发电量的比率分布函数。

实施步骤主要获取发电机组运行周期内相关的节能检测参数的分布函数。方法的核心是积分，通过积分计算生成发电机组运行周期内的所有负荷工况点的节能检测参数的分布曲线，这就是所谓的“全负荷”处理方法。

发电机组在不同的环境条件(空气温度、空气湿度、煤质、水文条件等)下运行，其热力参数与能耗指标不进行预先处理就直接用来比较是不合理的。对热力参数和能耗指标进行环境差异的预处理是进行节能检测的必备步骤之一。这就是所谓的“全工况”处理方法。

在上述两步处理的基础上，通过积分的方法，导出了节能检测的一系列分布式计算公式，并在此基础上提出了“等效锅炉效率增量(锅炉效率等效增量)”、“等效厂用电率增量(厂用电率等效增量)”、“等效发电标准煤耗率增量(发电标准煤耗率等效增量)”、“等效供电标准煤耗率增量(供电标准煤耗率等效增量)”、等新概念。

在上述发电机组的分布式能耗差异的基础上，指出发电机组的节能潜力及其节能途径是发展节能检测的根本宗旨所在。

实施例：

2007年6月～2007年12月进行某发电厂#2机组节能管控系统的工程实施。2008年4月节能管控系统进行试运行，2008年5月节能管控系统正式投入运行。

重点分析#2机组的数据：#2机组2008年3月(运行优化系统投用前)和2008年5月份(运行优化系统投用后)的数据。

一、准备步骤：

1.获取发电机组运行周期的总发电量

$\mathrm{sum}\_\mathrm{quantity}={\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{powerate}\left(t\right)\mathrm{dt}$ (1-1)

式中：

sum_quantity-发电机组运行周期内的总发电量；

powerate(t)-发电功率按时间的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间(2008年5月1日)；

time2-发电机组运行周期的终止时间(2008年5月30日)；

2008年5月#2机组的发电总量：Sum_quantity＝1.8786亿度。

2.获取发电量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{quantity}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{powerate}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{powerate}\left(t\right)\mathrm{dt}}$ (1-2)

式中：

distribute_quantity(x)-发电量按发电功率的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间(2008年5月1日)；

time2-发电机组运行周期的终止时间(2008年5月30日)；

band_up(x)-功率上限函数(320MW)；

band_down(x)-功率下限函数(OMW)。

2008年5月#2机组发电量按发电功率的比率分布参见图1。

图1中，powerate range-发电功率的范围(140MW-320MW)

powerate distribute-发电量占总发电量的比率

二、实施步骤：

主要分为二大部分：能耗参数的检测和效率参数的检测；

能耗参数的检测主要用于检测发电煤耗、供电煤耗在发电机组运行的一定周期(时、天、周、月、年、多年)内在全负荷全工况上的能耗参数的分布差异。

效率参数的检测主要用于检测锅炉效率、汽轮机热耗率、厂用电率和管道效率在发电机组运行的一定周期(时、天、周、月、年、多年)内在全负荷全工况上的效率参数分布差异。

(一)能耗参数的检测：

1、获取发电标准煤耗率等效增量

1.1获取发电标准煤耗率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{CoalRate}\_\mathrm{gen}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}{\mathrm{CoalRate}}_{\mathrm{gen}}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$ (1-3)

式中：

distribut_{CoalRate_gen}(x)-发电标准煤耗率按发电功率的分布函数；

CoalRate_gen(t)__发电标准煤耗率按时间的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

2008年3月，5月，6月#2机组发电标准煤耗率按发电功率的分布曲线参见图2。

在图2中，

powerate-发电功率(140MW-320MW)

CoalRate-发电煤耗率

month5date-2008年5月的发电煤耗率

month6date-2008年6月的发电煤耗率

month3date-2008年3月的发电煤耗率

fit date-根据2008年3月，5月，6月的发电煤耗率拟合的曲线

1.2获取发电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\ΔCoalRate}\_\mathrm{gen}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}(\mathrm{CoalRat}{e}_{\mathrm{gen}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{CoalRate}}_{\mathrm{gen}\_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

(1-4)

式中：

distribute_{ΔCoalRate_gen}(x)-发电标准煤耗率按发电功率的分布函数；

CoalRate_{gen_opt}(t)-系统优化后的发电标准煤耗率按时间的分布；

CoalRate_{gen_no_opt}(t)-系统优化前的发电标准煤耗率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

2008年5月，6月#2机组发电标准煤耗率增量(2008年5月，6月与2008年3月的差值)按发电功率的分布曲线参见图3。

在图3中，

powerate-发电功率(140MW-320MW)

dta_CoalRate-发电煤耗率的差值

month5-3date--2008年5月发电煤耗率与2008年3月发电煤耗率的差值

month6-3date--2008年6月发电煤耗率与2008年3月发电煤耗率的差值

fit date-根据2008年5月，6月发电煤耗率与2008年3月发电煤耗率的差值拟合的曲线

1.3获取发电标准煤耗率等效增量

equal_{ΔCoalRate_gen}(x)＝distribute_quantity(x)×distribute_{ΔCoalRate_gen}(x)

(1-5)

equal_{ΔCoalRate_gen}(x)＝0.5674

2、获取供电标准煤耗率等效增量

2.1获取供电标准煤耗率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{CoalRate}\_\sup }\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{CoalRat}{e}_{\sup }\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)}$

(1-6)

式中：

distribut_{CoalRate_sup}(x)-供电标准煤耗率按发电功率的分布函数；

CoalRate_sup(t)__供电标准煤耗率按时间的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

2008年3月，5月，6月#2机组供电标准煤耗率按发电功率的分布曲线参见图4。

在图4中，

powerate-发电功率(140MW-320MW)

CoalRate supply-供电煤耗率

month5 date-2008年5月的供电煤耗率

month6 date-2008年6月的供电煤耗率

month3 date-2008年3月的供电煤耗率

fit date-根据2008年3月，5月，6月的供电煤耗率拟合的曲线

2.2获取供电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\ΔCoalRate}\_\sup }\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}(\mathrm{CoalRat}{e}_{\sup \_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{CoalRate}}_{\sup \_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

(1-7)

式中：

distribute_{ΔCoalRate_sup}(x)-供电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数；

CoalRate_{sup_opt}(t)-系统优化后的供电标准煤耗率按时间的分布；

CoalRate_{sup_no_opt}(t)-系统优化前的供电标准煤耗率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

2008年5月，6月#2机组供电标准煤耗率增量(2008年5月，6月与2008年3月的差值)按发电功率的分布曲线参见图5。

在图5中，

powerate-发电功率(140MW-320MW)

dta_CoalRate supply-供电煤耗率的差值

month5-3 date--2008年5月供电煤耗率与2008年3月供电煤耗率的差值

month6-3 date--2008年6月供电煤耗率与2008年3月供电煤耗率的差值

fit date-根据2008年5月，6月供电煤耗率与2008年3月供电煤耗率的差值拟合的曲线

2.3获取供电标准煤耗率等效增量

equal_{ΔCoalRate_sup}(x)＝distribute_quantity(x)×distribute_{ΔCoalRate_sup}(x)

(1-8)

equal_{ΔCoalRate_sup}(x)＝0.6231

(二)效率参数的检测：

3.获取锅炉效率等效增量

3.1获取锅炉效率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{eff}\_\mathrm{boiler}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{boiler}}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$ (1-9)

式中：

distribute_{eff_boiler}(x)-锅炉效率按发电功率的分布函数；

η_boiler(t)-锅炉效率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

2008年3月，5月，6月#2机组锅炉效率按发电功率的分布曲线参见图6。

在图6中，

powerate-发电功率(140MW-320MW)

eff-boiler-锅炉效率

2008-5date-2008年5月的锅炉效率

2008-6date-2008年6月的锅炉效率

2008-3date-2008年3月的锅炉效率

fit date-根据2008年3月，5月，6月的锅炉效率拟合的曲线

3.2获取锅炉效率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\Δeff}\_\mathrm{boiler}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}({\mathrm{\η}}_{\mathrm{boiler}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{\η}}_{\mathrm{boiler}\_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$ (1-10)

式中：

distribute_{Δeff_boiler}(x)-锅炉效率增量按发电功率的分布函数；

η_{boiler_opt}(t)-系统优化后的锅炉效率按时间的分布；

η_{boiler_no_opt}(t)-系统优化前的锅炉效率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

2008年3月，5月，6月#2机组锅炉效率增量按发电功率的分布曲线参见图7。

在图7中，

powerate-发电功率(140MW-320MW)

dta-eff-boiler-锅炉效率的差值

2008-5-3date-2008年5月的锅炉效率与2008年3月的锅炉效率的差值

2008-6-3date-2008年6月的锅炉效率与2008年3月的锅炉效率的的差值

fit date-根据2008年5月，6月的锅炉效率与2008年3月的锅炉效率的差值拟合的曲线

3.3获取锅炉效率等效增量

equal_{eff_boiler}(x)＝distribute_quantity(x)×distribute_{Δeff_boiler}(x)

(1-11)

equal_{eff_boiler}(x)＝0.7432

4、获取厂用电率等效增量

4.1获取厂用电率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{ElecRate}\_\mathrm{plant}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{Elec}{\mathrm{Rate}}_{\mathrm{plant}}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$ (1-15)

式中：

distribute_{ElecRate_plant}(x)-厂用电率按发电功率的分布函数；

ElecRate_plant(t)__厂用电率按时间的分布函数；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

2008年3月，5月，6月#2机组厂用电率按发电功率的分布曲线见图8。

在图8中，

powerate-发电功率(140MW-320MW)

ElecRate plant-厂用电率

month5 date-2008年5月的厂用电率

month6 date-2008年6月的厂用电率

month3 date-2008年3月的厂用电率

fit date-根据2008年3月，5月，6月的厂用电率拟合的曲线

4.2获取厂用电率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\ΔElecRate}\_\mathrm{plant}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}({\mathrm{ElecRate}}_{\mathrm{plant}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{ElecRate}}_{\mathrm{plant}\_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

(1-16)

式中：

distribute_ΔElecRate(x)-厂用电率按发电功率的分布函数；

ElecRate_{plant_opt}(t)-系统优化后的厂用电率按时间的分布；

ElecRate_{plant_no_opt}(t)-系统优化前的厂用电率按时间的分布；

time1-发电机组运行周期的起始时间；

time2-发电机组运行周期的终止时间；

band_up(x)-功率上限函数；

band_down(x)-功率下限函数。

2008年5月，6月#2机组厂用电率增量按发电功率的分布曲线见图9。

在图9中，

powerate-发电功率(140MW-320MW)

dta-ElecRate plant-厂用电率的差值

month5-3 date-2008年5月的厂用电率与2008年3月的厂用电率的差值

month6 date-2008年6月的厂用电率与2008年3月的厂用电率的差值

fit date-根据5月，6月的厂用电率与2008年3月的厂用电率的差值拟合的曲线

4.3获取厂用电率等效增量

equal_{ΔElecRate_plant}(x)＝distribute_quantity(x)×distribute_{ΔElecRate_plant}(x)

(1-17)

equal_{ΔElecRate_plant}(x)＝-0.0659

#2机组节能效果分析：

2008年5月和2008年6月综合起来与2008年3月进行对比分析：

(1)对于全负荷段，锅炉效率等效增量(考虑了实际负荷分布)：

0.9291％

(2)节约标准煤：1053.7吨/月

(3)节约资金：105.37万元/月

表1：2008年度节能效果检测结果

Claims (2)

1.一种大型发电机组的节能检测方法，它包括如下步骤：

1)首先获取发电机组运行周期内的总发电量

$\mathrm{sum}\_\mathrm{quantity}={\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{powerate}\left(t\right)\mathrm{dt}$

式中：

sum_quantity—发电机组运行周期内的总发电量；

powerate(t)—发电功率按时间的分布函数；

time1—发电机组运行周期的起始时间；

time2—发电机组运行周期的终止时间；

2）获取发电量按发电功率的分布函数

$\mathrm{distribut}{e}_{\mathrm{quantity}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{powerate}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{powerate}\left(t\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_quantity(x)—发电量按发电功率的分布函数；

band_up(x)—功率上限函数；

band_down(x)—功率下限函数；

3)获取发电标准煤耗率等效增量:

(3a)获取发电标准煤耗率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{CoalRate}\_\mathrm{gen}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}{\mathrm{CoalRate}}_{\mathrm{gen}}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{CoalRate_gen}(x)—发电标准煤耗率按发电功率的分布函数；

CoalRate_gen(t)__发电标准煤耗率按时间的分布函数；

(3b)获取发电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\ΔCoalRate}\_\mathrm{gen}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}({\mathrm{CoalRate}}_{\mathrm{gen}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{CoalRate}}_{\mathrm{gen}\_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{△CoalRate_gen}(x)—发电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数；

CoalRate_{gen_opt}(t)—系统优化后的发电标准煤耗率按时间的分布；

CoalRate_{gen_no_opt}(t)—系统优化前的发电标准煤耗率按时间的分布；

(3c)发电标准煤耗率等效增量

equal_{△CoalRate_gen}(x)=distribute_quantity(x)×distribute_{△CoalRate_gen}(x)

4)获取供电标准煤耗率等效增量：

(4a)获取供电标准煤耗率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{CoalRate}\_\sup }\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}{\mathrm{CoalRate}}_{\sup }\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)}$

式中：

distribute_{CoalRate_sup}(x)—供电标准煤耗率按发电功率的分布函数；

CoalRate_sup(t)__供电标准煤耗率按时间的分布函数；

(4b)获取供电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\ΔCoalRate}\_\mathrm{gen}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}({\mathrm{CoalRate}}_{\mathrm{gen}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{CoalRate}}_{\mathrm{gen}\_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{△CoalRate_sup}(x)—供电标准煤耗率增量按发电功率的分布函数；

CoalRate_{sup_opt}(t)—系统优化后的供电标准煤耗率按时间的分布；

CoalRate_{sup_no_opt}(t)—系统优化前的供电标准煤耗率按时间的分布；

(4c)供电标准煤耗率等效增量

equal_{△CoalRate_sup}(x)=distribute_quantity(x)×distribute_{△CoalRate_sup}(x)。

2.如权利要求1所述的一种大型发电机组的节能检测方法，其特征

在于它还进一步包括以下步骤：

5)获取锅炉效率等效增量

(5a)获取锅炉效率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{eff}\_\mathrm{boiler}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}{\mathrm{\η}}_{\mathrm{boiler}}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{eff_boiler}(x)—锅炉效率按发电功率的分布函数；

η_boiler(t)—锅炉效率按时间的分布；

(5b)获取锅炉效率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distrbute}}_{\mathrm{\Δeff}\_\mathrm{boiler}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}({\mathrm{\η}}_{\mathrm{boiler}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{\η}}_{\mathrm{boiler}\_\mathrm{no}\_\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{△eff_boiler}(x)—锅炉效率增量按发电功率的分布函数；

η_{boiler_opt}(t)—系统优化后的锅炉效率按时间的分布；

η_{boiler_no_opt}(t)—系统优化前的锅炉效率按时间的分布；

(5c)锅炉效率等效增量

equal_{eff_boiler}(x)=distribute_quantity(x)×distribute_{△eff_boiler}(x)

6)获取厂用电率等效增量

(6a)获取厂用电率按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{ElecRate}\_\mathrm{plant}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}E{\mathrm{lecRate}}_{\mathrm{plant}}\left(t\right)\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{ElecRate_plant}(x)—厂用电率按发电功率的分布函数；

ElecRate_plant(t)__厂用电率按时间的分布函数；

(6b)获取厂用电率增量按发电功率的分布函数

${\mathrm{distribute}}_{\mathrm{\ΔElecRate}\_\mathrm{plant}}\left(x\right)=\frac{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}({\mathrm{ElecRate}}_{\mathrm{plant}\_\mathrm{opt}}\left(t\right)-{\mathrm{ElecRate}}_{\mathrm{plant}\_\mathrm{no}+\mathrm{opt}}\left(t\right))\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}{{\∫}_{\mathrm{time}1}^{\mathrm{time}2}\mathrm{sgn}\left(x\right)\mathrm{dt}}$

式中：

distribute_{△ElecRate_plant}(x)—厂用电率增量按发电功率的分布函数；

ElecRate_{plant_opt}(t)—系统优化后的厂用电率按时间的分布；

ElecRate_{plant_no_opt}(t)—系统优化前的厂用电率按时间的分布；

(6c)获取厂用电率等效增量

equal_{△ElecRate_plant}(x)=distribute_quantity(x)×distribute_{△ElecRate_plant}(x)。

Images