CN106247395B - 一种给煤机控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种给煤机控制方法,用于在入炉煤的实际掺烧过程中进行调整,以降低经济成本,并实现机组燃烧稳定,安全运行。本发明实施例方法包括:统计预设的周期内的入炉煤的掺烧比;根据掺烧比和入炉煤中各煤种的当日库存标单,计算当前时点的入炉煤综合标单;检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单;若是,则根据入炉煤综合标单和参考标单之间的差异调节各煤种对应的各给煤机的调整参数。
Description
技术领域
本发明涉及煤电技术领域,尤其涉及一种给煤机控制方法。
背景技术
一般来说,火力发电厂的锅炉在燃用与其对应的设计煤种或者校核煤种时,对应的机组具有最好的经济性,且能够安全、正常地运行,但火力发电厂的燃煤供应受到诸多因素的影响,如燃煤价格偏高、燃煤煤种供应不稳定、原有燃煤难以满足改造机组的运行要求等。
对于大型火力发电厂来说,为了避免上述因素等带来的不利影响,降低燃料采购成本,提高机组的安全性,大部分火力发电厂会选取多样煤种,如本地煤种、低价煤种等各种各样的煤种进行配煤掺烧。但配煤掺烧多是优质煤中掺混劣质煤,且掺煤比一般为一比一,缺乏具体的衡量目标及量化数据,往往使得运行人员无从参考相关依据,只能凭经验进行操作,然而,若掺烧比例不当,将会导致锅炉的燃烧效果变差、运行稳定性下降、锅炉热效率降低等一系列状况发生,不利于机组的安全性和经济性。如在实际应用中,部分运行人员为了保证经济性忽视了机组燃烧稳定,采取多掺烧挥发分或热值偏低的低价煤,进而可能造成异常工况下波动锅炉灭火,又如部分工作人员为了保证锅炉燃烧稳定,采取多掺烧挥发分或热值偏高的优质煤,造成入炉煤成本过高,影响机组经济性。
因此,如何提供量化方法,使得可以根据量化数据调节掺烧比,进而提高机组的安全性及经济性,是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种给煤机控制方法,使得工作人员可以根据量化数据调节掺烧比,进而提高机组的安全性及经济性。
有鉴于此,本发明第一方面提供一种给煤机控制方法,可包括:
统计预设的周期内的入炉煤的掺烧比;
根据掺烧比和入炉煤中各煤种的当日库存标单,计算当前时点的入炉煤综合标单;
检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单;
若是,则根据入炉煤综合标单和参考标单之间的差异调节各煤种对应的各给煤机的调整参数。
结合本发明实施例的第一方面,在本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中,在检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单之前,该方法还包括:
根据历史相同基准计算参考标单。
结合本发明实施例的第一方面的第一种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中,根据历史相同基准计算参考标单包括:
从预设的多个配煤方案中排除不满足历史相同基准的配煤方案,得到多个候选配煤方案,其中,一个配煤方案表示多个煤种按照预设比例的组合;
根据各煤种的当日库存标单,从多个候选配煤方案中确定入炉煤综合标单最低的设定数量的目标配煤方案,目标配煤方案包含预记录的多个不同掺烧比方案;
计算掺烧比方案的各个煤种所占比例的平均值,将各个煤种所占比例的平均值的组合作为目标掺烧比方案;
根据目标掺烧比方案和当日库存标单,计算参考标单。
结合本发明实施例的第一方面的第一种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中,根据历史相同基准计算参考标单包括:
从预设的多个配煤方案中排除不满足历史相同基准的配煤方案,得到多个候选配煤方案,其中,一个配煤方案表示多个煤种按照预设比例的组合;
根据各煤种的当日库存标单,确定多个候选配煤方案中对应的多个入炉煤综合标单;
根据多个入炉煤综合标单,从多个候选配煤方案中确定度电售电燃料成本最低的设定数量的目标配煤方案,目标配煤方案包含预记录的多个不同掺烧比方案;
计算掺烧比方案的各个煤种所占比例的平均值,将各个煤种所占比例的平均值的组合作为目标掺烧比方案;
根据目标掺烧比方案和当日库存标单,计算参考标单。
结合本发明实施例的第一方面的第三种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中,度电售电燃料成本的确定过程包括:根据公式,度电售电燃料成本=入炉煤综合标单×售电标煤耗÷单位转换系数。
结合本发明实施例的第一方面的第四种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第五种实施方式中,单位转换系数为1000000。
结合本发明实施例的第一方面,本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至第五种实施方式中的任意一种,在本发明实施例的第一方面的第六种实施方式中,各煤种的当日库存标单的确定过程包括:根据公式,当日库存标单=(昨日库存煤量×昨日库存热值÷设定转换系数×昨日库存标单-当日取煤量×昨日库存热值÷设定转换系数×昨日库存标单+当日进煤量×当日进煤热值÷设定转换系数×当日进煤标单)÷(当日库存煤量×当日库存热值÷设定转换系数),分别计算各煤种的当日库存标单。
结合本发明实施例的第一方面的第六种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第七种实施方式中,各煤种的当日库存热值的确定过程包括:根据公式,当日库存热值=(昨日库存煤量×昨日库存热值-当日取煤量×昨日库存热值+当日进煤量×当日进煤热值)÷当日库存煤量,分别计算各煤种的当日库存热值;其中,各煤种的当日库存煤量=昨日库存煤量+当日进煤量-当日取煤量。
结合本发明实施例的第一方面的第七种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第八种实施方式中,入炉煤综合标单的确定过程包括:根据公式,入炉煤综合标单=∑(煤种入炉量×煤种当日库存热值÷设定转换系数×煤种当日库存标单)/∑(煤种入炉量×煤种当日库存热值÷设定转换系数),确定多个候选配煤方案对应的入炉煤综合标单。
结合本发明实施例的第一方面的第八种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第九种实施方式中,各煤种的各日库存标单,各日库存煤量,各日库存热值,各日取煤量,历史使用的配煤方案,和历史使用的掺烧比方案预记录在数据库中,并在使用时从数据库调取。
结合本发明实施例的第一方面的第六种实施方式至第九种实施方式中的任意一种,在本发明实施例的第一方面的第十种实施方式中,设定转换系数为7000。
结合本发明实施例的第一方面,本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至第十种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第十一种实施方式中,该方法应用于火电厂的操作寻优系统OOS系统,OOS系统与火电厂的监测信息系统SIS系统,企业资产管理EAM系统,和企业资源计划ERP系统存在数据交互。
结合本发明实施例的第一方面,本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至第十一种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第十二种实施方式中,该方法还包括:
对各煤种的库存标单校核;
对各煤种的库存标单校核包括以下步骤:
设定校核时间点;
确定校核时间点某煤种库存量;
根据以下公式确定n的值,C1+C2+......+Cn≥S≥C 1+C2+......+Cn-1,其中Cn代表从校核时间点起向前递推第n批次采购的某煤种煤量,S代表校核时间点某煤种库存量;
校核后的某煤种的库存标=(C1V1+C2V2+......+Cn-1Vn-1+(S-S1)Vn)/S,其中Vn代表第n批次采购的某煤种的标单,其中S1=C 1+C2+......+Cn-1。
结合本发明实施例的第一方面,本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至第十二种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第十三种实施方式中,在检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单之前,该方法还包括:
检测数据库中是否存在与当前工况对应的历史相同基准;
若否,则在数据库中记录当前工况对应的数据;
若是,则触发检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单的步骤。
结合本发明实施例的第一方面,本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至第十三种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第十四种实施方式中,在检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单之后,方法还包括:
若入炉煤综合标单不劣于参考标单,则记录入炉煤综合标单对应的数据。
结合本发明实施例的第一方面,本发明实施例的第一方面的第一种实施方式至第十四种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第十五种实施方式中,历史相同基准包括相同配煤方案、相同负荷区间、相同煤种标单区间、相同磨煤机的运行组合方式和相同环境温度区间;
调整参数为转速。
结合本发明实施例的第一方面的第十五种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第十六种实施方式中,则根据入炉煤综合标单和参考标单之间的差异调节各煤种对应的各给煤机的调整参数包括:
确定入炉煤综合标单对应的各给煤机的当前转速,以及参考标单对应的各给煤机的参考转速;
根据参考转速调节当前转速。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
本实施例中,通过统计预设的周期内的入炉煤的掺烧比,可以结合入炉煤中各煤种的当日库存标单,计算当前时点的入炉煤综合标单,从而获悉入炉煤当前的经济成本,然后,可以检测该入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单,若是,则可以根据入炉煤综合标单和参考标单之间的差异调节各煤种对应的各给煤机的调整参数,从而有效降低入炉煤的经济成本,提高机组的经济性,同时,历史相同基准下的参考标单作为各给煤机的调整参数的调节依据,使得机组可以燃烧稳定,有效提高机组的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例中给煤机控制方法的一个实施例示意图;
图2为本发明实施例中给煤机控制方法的另一实施例示意图;
图3为本发明实施例中给煤机控制方法的另一实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种给煤机控制方法,使得工作人员可以根据量化数据调节掺烧比,进而提高机组的安全性及经济性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供的给煤机控制方法的流程图,该方法通过分析用煤数据和煤种的各日标单,推荐当日发电作业中燃煤经济性较高、成本较低且机组安全性较高的配煤掺烧方案,即推荐今日发电作业中用哪几种煤种配煤,配煤煤种的掺烧比例是多少。
为便于理解,下面对本发明实施例中的具体流程进行描述,请参阅图1,本发明实施例中给煤机控制方法一个实施例包括:
101、统计预设的周期内的入炉煤的掺烧比;
本实施例中,可以预设周期时间,统计预设的周期内的入炉煤的掺烧比,如每五分钟统计一次入炉煤中各煤种的掺烧比,即统计每五分钟内给煤种对应的给煤机的给煤量。
可以理解的是,本实施例中预设的周期时间除了上述说明的五分钟,还可以是其它,工作人员可以依据实际情况进行需求设定,具体此处不做限定。
102、根据掺烧比和入炉煤中各煤种的当日库存标单,计算当前时点的入炉煤综合标单;
得到掺烧比后,可以计算出当前时点的入炉煤中各煤种的当日入煤量,并可以结合入炉煤中各煤种的当日库存标单,计算当前时点的入炉煤综合标单。
本实施例中,各煤种的当日库存标单表示的是某一库存煤种当日的标单(单价),本实施例可直接以煤种的当日市场单价确定该煤种的当日库存标单,然而,由于库存的某一煤种有可能包含当日所进的煤和以前所进的煤,因此若直接以当日市场单价确定煤种的当日库存标单,不考虑以前进煤时段的标单,则确定煤种当日库存标单的因素并不全面,对于所确定的煤种当日库存标单的准确性将有一定影响,对于此,本发明实施例提供一种结合煤种当日标单和昨日标单,确定煤种当日库存标单的方式。
该确定煤种当日库存标单的方式可如下述公式表达:
公式1,对于某一煤种而言,当日库存标单=(昨日库存煤量×昨日库存热值÷设定转换系数×昨日库存标单-当日取煤量×昨日库存热值÷设定转换系数×昨日库存标单+当日进煤量×当日进煤热值÷设定转换系数×当日进煤标单)÷(当日库存煤量×当日库存热值÷设定转换系数),其中,昨日库存标单为历史数据,可以是在昨日依据上述公式1计算得出的库存标单,通过上述公式1在每日计算各煤种的当日库存标单,而后存储在数据库中,随着时间推移,可得到不断更新的煤种的各日库存标单。
煤种的热值为煤质的一种体现,进一步的,本实施例中确定煤种的当日库存热值的方式可以如下述公式所示:
公式2,对于某一煤种而言,当日库存热值=(昨日库存煤量×昨日库存热值-当日取煤量×昨日库存热值+当日进煤量×当日进煤热值)÷当日库存煤量,其中,昨日库存热值为历史数据,可以是在昨日依据上述公式2计算得出的库存热值,通过上述公式2在每日计算各煤种的当日库存热值,而后存储在数据库中,随着时间推移,可得到不断更新的煤种的各日库存热值。
其中,对于某一煤种而言,当日库存煤量=昨日库存煤量+当日进煤量-当日取煤量。
可选的,公式1、2中的昨日库存煤量,当日取煤量,当日进煤量,当日库存煤量等可由外部ERP系统验收堆料煤质信息、SIS系统皮带秤上煤信息,手工填报的转场煤信息等提供。因此,本实施例可采集ERP系统标单信息、称重计量系统堆料信息、SIS系统取料信息、手工填报转场信息,依据上述公式2,根据加进减出的原则滚动计算出各煤种的当日库存热值,进而依据上述公式1计算出各煤种的当日库存标单。
更进一步的,本实施例中确定当前时点的入炉煤综合标单的方式可以如下述公式所示:
公式3,入炉煤综合标单=∑(煤种入炉量×煤种当日库存热值÷设定转换系数×煤种当日库存标单)/∑(煤种入炉量×煤种当日库存热值÷设定转换系数),在得到掺烧比后,根据所示公式3,可以计算出得到的掺烧比对应当前时点的入炉煤综合标单。
其中,上述公式3表达的含义是,取入炉各煤种的煤种入炉量×煤种当日库存热值÷设定转换系数×煤种当日库存标单的计算结果之和,除以,入炉各煤种的煤种入炉量×煤种当日库存热值÷设定转换系数的计算结果之和。
可选的,本实施例公式中涉及的设定转换系数可以为7000。
103、检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单,若否,则执行步骤104,若是,则执行步骤105;
本实施例中,为了提高机组运行的经济性,可以检测当前时点的入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单,该历史相同基准下的参考标单是指与当前时点的入炉煤综合标单具有相同配煤方案、相同负荷区间、相同煤种标单区间、相同磨煤机的运行组合方式和相同环境温度区间的入炉煤综合标单,参考标单可以根据需要结合当日库存标单,选出在当前市场情况下经济性较高的掺烧比方案进行计算。
可以理解的是,本实施例中,选取对应的掺烧比方案进行计算参考标单时,可以考虑配煤边界条件,该配煤边界条件可以包括用煤限制条件和边界标单,以满足经济性、环保性和安全性。
具体的,边界标单限定了配煤方案的最高配煤综合标单限值,所采用的某一配煤方案中,方案的配煤综合标单不应大于边界标单,边界标单可根据实际的发电作业情况设定。可选的,一个配煤方案的配煤综合标单可以表示,配煤方案所组成的各煤种的当日库存标单的平均值,如一个配煤方案具有3个煤种,则可确定计算3个煤种的当日库存标单,取3个煤种的当日库存标单的平均值作为该配煤方案的综合标单。
用煤限制条件限定了配煤方案所应满足的安全、环保等限制条件,用煤限制条件可如煤种边界、煤质(发热量、挥发分、硫分)边界、煤种库存量边界、发电负荷边界、发电设备边界等,用煤限制条件可根据实际的发电作业情况自定义设定,本实施例没有严格限制。
104、记录入炉煤综合标单对应的数据;
若入炉煤综合标单不劣于参考标单,则可以记录入炉煤综合标单对应的数据,该数据可以包括配煤方案、负荷、煤种标单、磨煤机的运行组合方式、环境温度和各煤种的掺烧比,用于对数据库进行动态实时更新和持续优化。
105、根据入炉煤综合标单和参考标单之间的差异调节各煤种对应的各给煤机的调整参数。
若入炉煤综合标单劣于参考标单,则可以根据入炉煤综合标单和参考标单之间的差异调节各煤种对应的各给煤机的调整参数,从而达到调节入炉煤给煤种的掺烧比的目的,以降低发电经济成本。
本实施例中,调整参数可以为转速,鉴于此,根据入炉煤综合标单和参考标单之间的差异调节各煤种对应的各给煤机的调整参数的具体方式可以为:
确定入炉煤综合标单对应的各给煤机的当前转速,以及参考标单对应的各给煤机的参考转速;
根据参考转速调节当前转速。
可以理解的是,本实施例仅以上述一个例子说明了根据入炉煤综合标单和参考标单之间的差异调节各煤种对应的各给煤机的调整参数的具体方式,在实际应用中,还可以是其它方式,只要使得调节之后成本降低即可,具体此处不做限定。
需要说明的是,在入炉煤综合标单劣于参考标单后,本实施例可在火电厂的操作寻优系统OOS系统的展示界面上输出入炉煤综合标单对应的数据和参考标单对应的数据,以便工作人员调节各煤种对应的各给煤机的调整参数,也可以是系统对各煤种对应的各给煤机的调整参数自动进行调节,具体此处不做限定。
本实施例中,通过统计预设的周期内的入炉煤的掺烧比,可以根据掺烧比和入炉煤中各煤种的当日库存标单,计算当前时点的入炉煤综合标单,并检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单,若是,则可以根据入炉煤综合标单和参考标单之间的差异调节各煤种对应的各给煤机的调整参数,以降低发电作业的经济成本,同时使得机组安全运行,反之,则可以记录该入炉煤综合标单对应的数据,作为该历史相同基准下的参考标单的下次计算依据。
需要说明的是,本实施例中可根据历史相同基准计算参考标单,其中,该参考标单可根据入炉煤综合标单确定,也可根据度电售电燃料成本确定,下面分别进行说明:
一、以入炉煤综合标单为计算依据
具体请参阅图2,本发明实施例中给煤机控制方法另一实施例可包括:
本实施例中的步骤201至步骤202与图1所示实施例中的步骤101至步骤102相同,此处不再赘述。
203、检测数据库中是否存在与当前工况对应的历史相同基准,若否,则执行步骤204,若是,则执行步骤205;
为了优化入炉煤的掺烧比,使得工作人员可以根据当前工况寻找相对来说较优的掺烧比方案,以实时更新各类工况数据,可以检测数据库中是否存在与当前工况对应的历史相同基准,即数据库中记录的配煤方案与当前的配煤方案相同,记录的负荷在当前的负荷区间内、记录的煤种标单在当前的煤种标单区间内、记录的磨煤机运行方式与当前的磨煤机的运行组合方式相同,记录的环境温度在当前的环境温度区间内。其中,负荷区间半径可以为20000千瓦时,各煤种的标单区间半径可以为5元/吨。
204、在数据库中记录当前工况对应的数据;
若检测到数据库中不存在与当前工况对应的历史相同基准,那么意味着当前工况是一种新的工况,则可以在数据库中记录当前工况对应的数据,作为下次能够调取的一种历史工况数据,该数据可以包括配煤方案、负荷、煤种标单、磨煤机的运行组合方式、环境温度和各煤种的掺烧比,用于对数据库进行动态实时更新和持续优化。
205、从预设的多个配煤方案中排除不满足历史相同基准的配煤方案,得到多个候选配煤方案;
若检测到数据库中存在与当前工况对应的历史相同基准,那么可以从预设的多个配煤方案中排除不满足历史相同基准的配煤方案,得到多个候选配煤方案,其中,一个配煤方案表示多个煤种按照预设比例的组合。
本实施例中,预设的多个配煤方案可以为历史使用的配煤方案,可在数据库中存储,在需确定候选配煤方案时,由数据库中调取。从预设的多个配煤方案中排除不满足历史相同基准的配煤方案主要是,确定预设的多个配煤方案中满足历史相同基准,且煤种的库存量处于合理范围的配煤方案,排除不满足历史相同基准和/或库存量较少的配煤方案,通过从预设的多个配煤方案中筛选候选配煤方案,可在满足历史相同基准的情况下,优先选取煤种库存量大的配煤方案。
可选的,预设比例为配煤方案事先定义的各煤种的比例,一般各煤种的比例为1比1,也可由工作人员设定。
206、根据各煤种的当日库存标单,从多个候选配煤方案中确定入炉煤综合标单最低的设定数量的目标配煤方案,目标配煤方案包含预记录的多个不同掺烧比方案;
在得到多个候选配煤方案后,本实施例可根据各煤种的当日库存标单,依据图1所示实施例中步骤102中说明的公式3确定各候选配煤方案的入炉煤综合标单,按照历史使用的配煤方案的使用效果较佳(标单最低)的原则,对多个候选配煤方案依据入炉煤综合标单进行比较竞优,从而确定入炉煤综合标单最低的设定数量的配煤方案作为目标配煤方案,如入炉煤综合标单最低的前10%,目标配煤方案可以包含预记录的多个不同掺烧比方案。
其中,入炉煤综合标单单位可以为元/吨。
在火电厂历史作业过程中,会积累多个历史使用的配煤方案和配煤方案所用掺烧比的数据,通过积累的数据,本实施例可选取出与目标配煤方案所用煤种一致,但煤种掺烧比不同的多个掺烧比方案,一个掺烧比对应一个与目标配煤方案一致的历史使用的掺烧比方案。
207、计算掺烧比方案的各个煤种所占比例的平均值,将各个煤种所占比例的平均值的组合作为目标掺烧比方案;
从多个候选配煤方案中确定入炉煤综合标单最低的设定数量的目标配煤方案后,可以计算对应的掺烧比方案的各个煤种所占比例的平均值,并可以将各个煤种所占比例的平均值的组合作为目标掺烧比方案。
208、根据目标掺烧比方案和当日库存标单,计算参考标单。
本实施例中,得到目标掺烧比方案后,可以根据根据目标掺烧比方案和当日库存标单,计算参考标单。
其中,参考标单即为目标掺烧比方案下的入炉煤综合标单,即可根据图1所示实施例中步骤102中说明的公式3确定该目标掺烧比方案对应的入炉煤综合标单。
可以理解的是,本实施例中的步骤203至步骤208也可以在步骤202之前执行,只要能够在检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单之前确定参考标单即可,具体此处不做限定。
本实施例中的步骤209至步骤211与图1所示实施例中的步骤103至步骤105相同,此处不再赘述。
二、以度电售电燃料成本为计算依据
具体请参阅图3,本发明实施例中给煤机控制方法另一实施例可包括:
本实施例中的步骤301至步骤302与图1所示实施例中的步骤101至步骤102相同,此处不再赘述。
本实施例中的步骤303至步骤305与图2所示实施例中的步骤203至步骤205相同,此处不再赘述。
306、根据各煤种的当日库存标单,确定多个候选配煤方案中对应的多个入炉煤综合标单;
在得到多个候选配煤方案后,本实施例可根据各煤种的当日库存标单,依据图1所示实施例中步骤102中说明的公式3确定多个候选配煤方案对应的多个入炉煤综合标单。
307、根据多个入炉煤综合标单,从多个候选配煤方案中确定度电售电燃料成本最低的设定数量的目标配煤方案,目标配煤方案包含预记录的多个不同掺烧比方案;
为考虑后续的度电售电燃料成本,本实施例在确定所调取的多个配煤方案对应的多个入炉煤综合标单后,根据多个配煤方案对应的多个入炉煤综合标单,结合耗差系统采集的售电标煤耗数据,确定多个配煤方案对应的度电售电燃料成本,从而选取度电售电燃料成本最低的设定数量的配煤方案作为目标配煤方案,目标配煤方案可以包含预记录的多个不同掺烧比方案。
本实施例中确定度电售电燃烧成本的方式可以如下述公式所示:
公式4,度电售电燃料成本=入炉煤综合标单×售电标煤耗÷单位转换系数。在得到候选配煤方案对应的入炉煤综合标单后,根据所示公式4,可以计算出候选配煤方案对应的度电售电燃料成本。
其中,度电售电燃料成本单位可以为元/千瓦时,入炉煤综合标单单位可以为元/吨,售电标煤耗单位可以为克/千瓦时。
可选的,本实施例中的单位转换系数可以为1000000。
在火电厂历史作业过程中,会积累多个历史使用的配煤方案和配煤方案所用掺烧比的数据,通过积累的数据,本实施例可选取出与目标配煤方案所用煤种一致,但煤种掺烧比不同的多个掺烧比方案,一个掺烧比对应一个与目标配煤方案一致的历史使用的掺烧比方案。
308、计算掺烧比方案的各个煤种所占比例的平均值,将各个煤种所占比例的平均值的组合作为目标掺烧比方案;
从多个候选配煤方案中确定度电售电燃料成本最低的设定数量的目标配煤方案后,可以计算对应的掺烧比方案的各个煤种所占比例的平均值,并可以将各个煤种所占比例的平均值的组合作为目标掺烧比方案。
本实施例中的步骤309与图2所示实施例中的步骤208相同,此处不再赘述。
可以理解的是,本实施例中的步骤303至步骤309也可以在步骤302之前执行,只要能够在检测入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单之前确定参考标单即可,具体此处不做限定。
本实施例中的步骤310至步骤312与图1所示实施例中的步骤103至步骤105相同,此处不再赘述。
可以理解的是,在上述实施例中,可以设置数据库(标杆库),通过数据库预记录各煤种的各日库存标单,各日库存煤量,各日库存热值,各日取煤量,历史使用的配煤方案,和历史使用的配煤方案的掺烧比,并在上文描述的给煤机控制方法使用到数据库中所记录的数据时,由数据库中调取。
由于各煤种每日库存不同,不同批次采购的各煤种的标单也不同,就需要定期对各煤种的库存标单进行校核,传统计算方式会出现较大偏差,且会出现处于不同煤堆的同一种煤的标单不同。本发明实施例还包括对各煤种的库存标单校核方法,库存标单校核包括以下步骤:
设定校核时间点;
确定校核时间点某煤种库存量;
根据以下公式确定n的值,C1+C2+......+Cn≥S≥C 1+C2+......+Cn-1,其中Cn代表从校核时间点起向前递推第n批次采购的某煤种煤量,S代表校核时间点某煤种库存量;
校核后的某煤种的库存标单=(C1V2+C2V2+......+Cn-1Vn-1+(S-S1)Vn)/S,其中Vn代表第n批次采购的某煤种的标单,其中S1=C 1+C2+......+Cn-1。
由于发电机组处于不断运行的状态,机组运行不断积累运行工况数据,可形成不同工况下的数据库,理论上数据库中的数据一直累积,代表最优工况的数据将不断被更新。
数据库中记录的各日库存煤量、各日取煤量等数据可通过OOS系统与火电厂的SIS(Supervisory Information System,监测信息系统)系统、EAM(Enterprise AssetManagement,企业资产管理)系统,ERP(Enterprise Resource Planning,企业资源计划)系统、计量刷卡系统等系统的数据交互,实现数据的导入。
数据库中记录的各煤种煤质(热值、挥发分、硫分等),各煤种的当日库存标单可由预建立的库存煤质计算模型,和库存标单计算模型计算后导入:
1、库存煤质计算模型
输入:外部ERP系统验收堆料煤质信息,SIS系统皮带秤上煤信息,手工填报的转场煤信息;
输出:库存煤滚动煤质(热值、挥发分、硫分等)信息;
计算过程:采集ERP系统堆料信息、SIS系统取料信息、手工填报转场信息,根据加进减出的原则滚动计算某一堆存煤的当前库存煤质信息。
库存热值计算公式:
某一煤种的当日库存热值=(昨日库存煤量×昨日库存热值-当日取煤量×昨日库存热值+当日进煤量×当日进煤热值)÷当日库存煤量,分别计算各煤种的当日库存热值。
某一煤种的当日库存煤量=昨日库存煤量+当日进煤量-当日取煤量。
可选的,本实施例还可以计算某一煤种的当日库存挥发分和当日库存硫分,以丰富煤质信息,某一煤种的当日库存挥发分、当日库存硫分计算公式同当日库存热值计算原理。
2、库存标单计算模型
输入:外部ERP系统验收堆料煤质信息、标单信息,SIS系统皮带秤上煤信息,手工填报的转场煤信息;
输出:大煤种滚动标单信息;
过程:采集ERP系统标单信息、称重计量系统堆料信息、SIS系统取料信息、手工填报转场信息,根据加进减出的原则滚动计算存煤标单信息,定期通过大煤种的库存量按照等量倒推原则计算出加权平均采购标单,用以校核当前分类煤种标单,其中大煤种库存量等于同一煤种的各煤堆库存量的总和。
某一煤种当日库存标单计算公式:
当日库存标单=(昨日库存煤量×昨日库存热值÷7000×昨日库存标单-当日取煤量×昨日库存热值÷7000×昨日库存标单+当日进煤量×当日进煤热值÷7000×当日进煤标单)÷(当日库存煤量×当日库存热值÷7000)。
可选的,为实现参考标单的确定,本发明实施例还可设置配煤方案寻优模型:
3、配煤方案寻优模型
输入:计划发电量、满足安全性、经济性、环保性的煤质参数(发热量、挥发分、硫分)、成本(标单)等边界条件,以及历史相同基准;
输出:按历史使用标单或成本最低的原则选取的配煤方案;
过程:按照以下逻辑进行系统的配煤方案寻优:
1)方案满足设定边界条件(安全性、经济性、环保性),且满足历史相同基准;
2)参与配煤方案的煤种在当前库存结构中处于合理范围内,如若太少(小于一定边界量),则弃用该方案;
3)按照历史方案使用效果最佳(成本最低或标单最低)的原则,综合比较竞优,如选取前10%。
可选的,为实现掺烧比寻优,可以对入炉煤中各煤种对应的各给煤机的调整参数进行调节,确定机组安全经济运行的掺烧比,本发明实施例还可设置掺烧比寻优模型:
4、掺烧比寻优模型
输入:ERP系统质价数据、OOS各类工况数据(煤耗、给煤机量、给粉机转速、负荷等)、煤场分类煤种滚动标单;
输出:按标单和成本最低的每五分钟样本工况的标杆库和排名表;
过程:
(1)入炉标单寻优:
实时采集SIS系统给煤机(和给粉机)入炉数据,统计每五分钟内的入炉煤种配比及量质价,汇总加权计算得出当前时点的入炉煤综合标单,调取历史相同基准下(相同负荷区间、相同配煤方案、相同煤种标单区间、相同磨煤机运行组合方式、相同环境区间)的入炉煤综合标单最低的10%对应的配煤方案加权计算得出参考标单,将当前时点的入炉煤综合标单与参考标单进行比较,若当前时点的入炉煤综合标单劣于参考标单,则根据比较结果调节入炉煤中各煤种对应的各给煤机的调整参数,反之,则记录至标杆库,并进行竞优排名。
公式:入炉煤综合标单=∑(煤种入炉量×煤种当日库存热值÷7000×煤种当日库存标单)/∑(煤种入炉量×煤种当日库存热值÷7000)。
(2)售电成本寻优:
实时采集SIS系统给煤机(和给粉机)入炉数据,统计每五分钟内的入炉煤种配比及量质价,汇总加权计算得出当前时点的入炉煤综合标单,再调取历史相同基准下(相同负荷区间、相同配煤方案、相同煤种标单区间、相同磨煤机运行组合方式、相同环境区间)的入炉煤综合标单,结合耗差系统采集的售电标煤耗数据,根据该历史相同基准下的入炉煤综合标单计算度电售电燃料成本最低的10%对应的配煤方案加权计算得出参考标单,将当前时点的入炉煤综合标单与参考标单进行比较,若当前时点的入炉煤综合标单劣于参考标单,则根据比较结果调节入炉煤中各煤种对应的各给煤机的调整参数,反之,则记录至标杆库,并进行竞优排名。
公式:度电售电燃料成本=掺烧比对应的入炉综合标单×售电标煤耗÷1000000。
其中,度电售电燃料成本单位为元/千瓦时,入炉煤综合标单单位为元/吨,售电标煤耗单位为克/千瓦时。
本实施例提供的给煤机控制方法,在计算当前时点的入炉煤综合标单和参考标单时均考虑煤种的当日库存标单,结合煤种的市场波动情况考虑入炉燃烧的煤种和掺烧比,使得当入炉煤综合标单劣于参考标单时,根据参考标单与入炉煤综合标单之间的差异性调节对应的给煤机的调整参数的经济性较高,有效降低燃煤发电成本,同时使得机组安全运行。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
Claims (17)
1.一种给煤机控制方法,其特征在于,包括:
统计预设的周期内的入炉煤的掺烧比;
根据所述掺烧比和所述入炉煤中各煤种的当日库存标单,计算当前时点的入炉煤综合标单;
检测所述入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单;
若是,则根据所述入炉煤综合标单和所述参考标单之间的差异调节所述各煤种对应的各给煤机的调整参数;
其中,历史相同基准表示当前周期的入炉煤综合标单与参考标单具有相同配煤方案、相同负荷区间、相同煤种标单区间、相同磨煤机的运行组合方式和相同环境温度区间。
2.根据权利要求1所述的给煤机控制方法,其特征在于,在所述检测所述入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单之前,所述方法还包括:
根据所述历史相同基准计算所述参考标单。
3.根据权利要求2所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述根据所述历史相同基准计算所述参考标单包括:
从预设的多个配煤方案中排除不满足所述历史相同基准的配煤方案,得到多个候选配煤方案,其中,一个配煤方案表示多个煤种按照预设比例的组合;
根据所述各煤种的当日库存标单,从所述多个候选配煤方案中确定入炉煤综合标单最低的设定数量的目标配煤方案,所述目标配煤方案包含预记录的多个不同掺烧比方案;
计算所述掺烧比方案的各个煤种所占比例的平均值,将所述各个煤种所占比例的平均值的组合作为目标掺烧比方案;
根据所述目标掺烧比方案和所述当日库存标单,计算所述参考标单。
4.根据权利要求2所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述根据所述历史相同基准计算所述参考标单包括:
从预设的多个配煤方案中排除不满足所述历史相同基准的配煤方案,得到多个候选配煤方案,其中,一个配煤方案表示多个煤种按照预设比例的组合;
根据所述各煤种的当日库存标单,确定所述多个候选配煤方案中对应的多个入炉煤综合标单;
根据所述多个入炉煤综合标单,从所述多个候选配煤方案中确定度电售电燃料成本最低的设定数量的目标配煤方案,所述目标配煤方案包含预记录的多个不同掺烧比方案;
计算所述掺烧比方案的各个煤种所占比例的平均值,将所述各个煤种所占比例的平均值的组合作为目标掺烧比方案;
根据所述目标掺烧比方案和所述当日库存标单,计算所述参考标单。
5.根据权利要求4所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述度电售电燃料成本的确定过程包括:根据公式,度电售电燃料成本=入炉煤综合标单×售电标煤耗÷单位转换系数。
6.根据权利要求5所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述单位转换系数为1000000。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述各煤种的当日库存标单的确定过程包括:根据公式,当日库存标单=(昨日库存煤量×昨日库存热值÷设定转换系数×昨日库存标单-当日取煤量×昨日库存热值÷设定转换系数×昨日库存标单+当日进煤量×当日进煤热值÷设定转换系数×当日进煤标单)÷(当日库存煤量×当日库存热值÷设定转换系数),分别计算各煤种的当日库存标单。
8.根据权利要求7所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述各煤种的当日库存热值的确定过程包括:根据公式,当日库存热值=(昨日库存煤量×昨日库存热值-当日取煤量×昨日库存热值+当日进煤量×当日进煤热值)÷当日库存煤量,分别计算各煤种的当日库存热值;其中,各煤种的当日库存煤量=昨日库存煤量+当日进煤量-当日取煤量。
9.根据权利要求8所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述入炉煤综合标单的确定过程包括:根据公式,入炉煤综合标单=∑(煤种入炉量×煤种当日库存热值÷设定转换系数×煤种当日库存标单)/∑(煤种入炉量×煤种当日库存热值÷设定转换系数),确定所述多个候选配煤方案对应的入炉煤综合标单。
10.根据权利要求9所述的给煤机控制方法,其特征在于,各煤种的各日库存标单、各日库存煤量、各日库存热值、各日取煤量、历史使用的配煤方案和历史使用的掺烧比方案预记录在数据库中,并在使用时从所述数据库调取。
11.根据权利要求9所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述设定转换系数为7000。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述方法应用于火电厂的操作寻优系统OOS系统,所述OOS系统与所述火电厂的监测信息系统SIS系统、企业资产管理EAM系统和企业资源计划ERP系统存在数据交互。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
对各煤种的库存标单校核;
所述对各煤种的库存标单校核包括以下步骤:
设定校核时间点;
确定校核时间点某煤种库存量;
根据以下公式确定n的值,C1+C2+......+Cn≥S≥C1+C2+......+Cn-1,其中Cn代表从校核时间点起向前递推第n批次采购的某煤种煤量,S代表校核时间点某煤种库存量;
校核后的某煤种的库存标=(C1V1+C2V2+......+Cn-1Vn-1+(S-S1)Vn)/S,其中Vn代表第n批次采购的某煤种的标单,其中S1=C1+C2+......+Cn-1。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的给煤机控制方法,其特征在于,在所述检测所述入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单之前,所述方法还包括:
检测数据库中是否存在与当前工况对应的所述历史相同基准;
若否,则在所述数据库中记录所述当前工况对应的数据;
若是,则触发检测所述入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单的步骤。
15.根据权利要求1至6中任一项所述的给煤机控制方法,其特征在于,在检测所述入炉煤综合标单是否劣于历史相同基准下的参考标单之后,所述方法还包括:
若所述入炉煤综合标单不劣于所述参考标单,则记录所述入炉煤综合标单对应的数据。
16.根据权利要求1至6中任一项所述的给煤机控制方法,其特征在于,所述历史相同基准包括相同配煤方案、相同负荷区间、相同煤种标单区间、相同磨煤机的运行组合方式和相同环境温度区间;
所述调整参数为转速。
17.根据权利要求16所述的给煤机控制方法,其特征在于,则根据所述入炉煤综合标单和所述参考标单之间的差异调节所述各煤种对应的各给煤机的调整参数包括:
确定所述入炉煤综合标单对应的各给煤机的当前转速,以及所述参考标单对应的所述各给煤机的参考转速;
根据所述参考转速调节所述当前转速。
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