平东热电公司优化实时管理系统(实施版)

平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统第页共27页1运行优化及绩效考核实时管理系统要求一、概述平东公司SIS系统按照机组实际的DCS流程画面显示机组运行参数，并实现了参数的实时再现、历史记录，可以随时监视机组的运行工况。可对机组煤耗进行在线计算，但是性能优化和运行管理、绩效考核功能不完善，没有充分利用SIS资源和信息挖掘技术，正反平衡煤耗偏差大，没有安全经济性考核报表，特别是部分统计规则不合理，出现小指标与大指标相矛盾的情况，不利于实现机组的安全经济运行、降低运行成本的目的。案例1：主汽压力在180MW以上进行统计，甚至出现了运行人员为了节约厂用电，在低负荷（≤180MW）时间段，降压运行和停运循环水泵的情况。案例2：对安全性指标参数越限没有进行统计，影响机组安全运行，存在安全管理隐患。主汽温度曲线的对比，从事后统计结果看：平均值完全相同，主汽温控制在538℃，结果相同，非常理想。540℃从过程控制的角度看：A曲线中主汽温度控制得很理想，B曲线中主汽温度控制得很糟糕。每月以此为依据对运行人员进行奖励和评价？工作做好做坏得到的考评结果都一样，那剩下的事情就不难想象了……。二、实行机组优化实时管理和绩效管理系统的必要性SIS高端应用软件开发和用户的充分应用是SIS的技术关键和主要价值所在，开发和应用水平决定了实施SIS系统的效益和回报。机组运行优化和绩效管理功能的开发和应用决定了其价值所在。2.1机组优化实时管理绩效管理系统系统代替传统的机组小指标竞赛，使机组安全经济性运行的考核更加合理、完善和易于操作。传统的小指标竞赛，运行人员往往追求极至的是“小指标”，不能很好兼顾机组整体的经济性这个“大指标”和机组运行的安全性。传统的小指标考核存在局限性或问题主要在于：首先：我们虽然是采用自动统计，但是所选参数少，不具备代表性，更难以体现机组实际运行动态工况，使运行各值间的指标考核缺乏合理的考评依据。其次，由于没有实施考核，运行人员在运行中虽然了解机组实时运行状况的经济性，但是也不愿意进行调整，只是根据运行经验各自为政的调节。再次，由于各个小指标的权重设置不尽合理，运行人员往往为了追求部分项目的小指标，而不顾有的小指标，有的参数可能过了红线运行，甚至有的参数越限不能实时参与小指标的考核中去，结果可能是好了小指标，牺牲了安全性。2.2可以增强运行人员的对机组经济分析能力和节能意识。请示优化管理系统，运行人员因缺少经济分析工具和手段，经济运行分析有一定的局限536℃536℃540℃平均值538℃平均值AB平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统第页共27页2性和片面性。优化系统投入后，耗差分析显示了机组的优化目标参数及可控参数。运行人员只要针对具体系统分析影响因素，找出调整手段或解决方法，就可以达到提高机组经济性的目的。操作人员能够掌握运行设备调整前后或检修前后参数的变化，由原来定性结论变为相对定量趋势结果。增强了运行人员在日常操作中和设备投用验收中的节能意识，同时，也摸索出了在以往操作中不够合理的地方。例如：根据各机组所带负荷及耗差情况，合理组合机组的循环水泵运行，以提高机组经济性。2.3新建机组投运第一年，以消缺为追求目标，由于条件的限制，经济运行往往难于成为管理重点，随着设备可靠性和运行人员水平的提高，经济运行应该成为我们的管理主线。1）、主汽压没有进行运行优化，未寻找经济的滑压运行曲线，更没有建立汽轮机阀点运行的观念，不是节流损失大就是汽压低循环效率下降；2）、为追求较低的厂用电率，循环水泵不愿开足；3）、锅炉排污量较大，连排优化成果不能保证；4）、主汽温和再热汽温偏低；5）、给水加热器缺陷；6）、凝汽器缺陷等；7）、制粉系统运行不良，锅炉燃烧损失大。8）、机组正反平衡煤耗偏差大，机组煤耗在线计算功能没有充分利用。2.4通过对运行实时考核，可以调动运行人员进行优化的积极性，切实提高机组运行经济性。优化管理系统，机组运行优化竞赛考核办法，以降低供电煤耗为目标的运行优化管理竞赛活动，同时把竞赛成绩的好坏与值间竞赛、运行人员工作绩效挂钩。利用优化系统可以每班显示各值得扣分情况和暂时排名，最终再按月、按值公布机组评比考核结果，使考核“公开、公平、公正”，使运行人员始终在过程中看到自己的竞赛结果，使运行人员能时刻关注着机组优化运行，充分调动运行人员的积极性和劳动热情。运行人员可以实时地监视到主要参数运行状况与优化曲线的差别，可以实时地分析耗差的主要原因，根据操作指导及时调整运行工况，尽可能地消除耗差。只有结合考核，才能使耗差分析起作用，通过及时调整操作，主蒸汽压力、温度、再热蒸汽温度等主重要参数，根据不同负荷做到了压红线运行。绩效管理系统以实时数据、性能计算和耗差分析数据为基础，以量化管理思想为核心、对火电厂运行人员的日常工作质量、数量、时间进行量化，再客观地进行考核、评价，以此来激励运行人员，保证监盘、操控、调整的质量，提高机组运行的安全性和经济性。2.5帮助寻找机组的最佳运行方式。通过小指标的分析，机效、炉效的计算来确定运行方式，而这些方法，都不具有实时性，故此为某些方式是否最佳，还产生了分歧。如汽机调门的阀点滑压方式的确定，循环水泵的运行方式等，投入优化管理系统，经过运行优化试验，确定机组在不同的负荷下，机组定-滑-定运行方式,根据循环水温度情况，从而确定了机组的最佳运行方式。更为重要的是，应用性能优化软件可以帮助电厂快速形成经济运行模式。使用性能优化软件，可以帮助电厂及时发现不经济的运行方式。三优化及绩效考核实时管理的组成(略)四、优化及绩效考核实时管理的组成的功能要求1、机组优化及绩效考核实时管理管理系统的数据来自DCS，数据应全面、真实，而且能自由增加或删除。2、主要参数的优化曲线来自机组性能全面优化调整试验，确保它们的准确性和可靠性，为机组诊断、优化运行奠定基础。平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统第页共27页33、每个界面显示数据根据该系统及对象的特点，反映该系统和设备的经济性指标。4、界面设计清晰、形象生动，界面美观、友好易用。4.1显示机组生产流程（已有）系统中显示的机组生产流程，系统总流程图；锅炉总图；烟风系统；制粉系统；主再蒸汽系统；高加系统；低加及冷端系统；厂用电系统等。图图1原则性热力系统图1在图中显示系统的主要热力参数。4.2热经济性指标统计(已有)包括发供电煤耗率、锅炉效率、汽轮机热耗率、厂用电率的实际值、计算值、目标值，在图中显示了机组的运行性能系数。4.3经济性诊断和耗差分析功能(已有)耗差分析是在机组性能计算的基础上进行，以机组整体优化试验的结果为基础，对影响机组性能的各项参数进行耗差分析。目前正与新华公司进行滑压运行和循环水泵优化试验。平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统第页共27页4图2#6机锅炉参数/热经济指标图3#7机汽轮机发电机参数/热经济指标机组耗差分析功能区分可控耗差和不可控耗差两部分。其中可控耗差有：主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热器温度、排烟温度、烟气含氧量、飞灰含碳量（人工）、厂用电率、凝汽器真空、最终给水温度、各加热器端差、过热器减温水平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统第页共27页5流量、再热器减温水流量；不可控耗差有：再热器压损、燃料发热量、高压缸效率、中压缸效率、机组补水率、凝结水过冷度。4.3.1可控耗差分析项目(已有)编号名称单位耗差影响煤耗1主蒸汽压力2主蒸汽温度3再热器温度4排烟温度5烟气含氧量6飞灰含碳量（人工）7厂用电率8凝汽器真空9最终给水温度10各加热器端差11过热器减温水流量12再热器减温水流量3.3.2不可控耗差(已有)编号名称单位耗差影响煤耗1再热器压损2燃料发热量3高压缸效率4中压缸效率5机组补水率6凝结水过冷度4.4机组性能试验功能（待开发）机组及设备的性能试验功能,要考虑电厂常规设备的性能试验，一般设计有锅炉性能试验，汽轮机性能试验，凝汽器性能试验，循环水泵效率试验、空气预热器漏风率试验和真空严密性试验等。每项试验开始时，均设条件要求，条件一旦得到满足，试验就开始，可以按照规定的时间结束试验。在设备性能试验功能时，还配以相应试验项目的界面，界面上列有该设备的主要性能结果。系统能自动生成性能试验报告，运行和管理人员可以随时查看试验报告。平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统第页共27页6图4汽轮机性能试验（平圩600MW）4.5优化运行操作指导功能的实施(已有，应完善)需要借鉴新华公司多年实施方案，确保软件的实施过程与良好衔接提供电厂急需的性能分析问题的解决方案，目前为单元机组性能计算、耗差分析和厂级多机组优化负荷分配通过仿真和培训环节使软件使用和维护人员理解软件的开发思想，从而能够将软件的分析和计算结果应用于指导日常运行通过软件的不断应用积累实施经验和改进软件。本功能模块在设计时应结合机组全面性优化调整试验结果，可以查看机组在任何工况下，所有优化参数的实际值和目标值，并给出在当前负荷下的优化运行操作指导建议。这些参数包括：主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热器温度、排烟温度、烟气含氧量、电泵耗电率、飞灰含碳量、厂用电率、真空、循环水泵运行方式，高压缸效率、中压缸效率、最终给水温度、各加热器端差、过热器减温水流量、再热器减温水流量等。汽机优化操作指导见图5，锅炉优化操作指导见图6。1、汽轮机主蒸汽压力曲线（目标）依据性能分析软件的计算结果，进行优化主汽压力的试验，验证阀点运行的可性性。2、汽轮机低压缸排汽压力曲线（目标）在循环水30℃左右，负荷110MW时一台泵运行,实际上这样做是不经济的,要求二机三台循环水泵运行,通过进行循环水泵优化试验,在进水温度30℃，负荷大于110MW，一台循环水泵不能保证要求的循环水。3、炉过减水流量时间关系（目标）4、炉再减水流量时间关系（目标）5、汽轮机主蒸汽温度曲线（目标）6、汽轮机再蒸汽温度曲线（目标）7、锅炉排烟氧量曲线（目标）8、锅炉排烟温度曲线（目标）9、锅炉连排流量曲线（目标）10、氧量与最佳氧量曲线编差（目标）平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统第页共27页7图5汽机优化操作指导（平圩600MW）图6锅炉优化操作指导（平圩600MW）4.6启停曲线（待开发）本功能模块用于机组启停时，监视机组启停的主要参数：负荷、过热蒸汽压力、过热蒸汽温度、再热蒸汽温度及其变化率等。一般分为热态启动、冷态启动和停机特别是事故情况平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统第页共27页8下（例如：RB、MFT）的参数考核。如图7示。图7热态启动（平圩600MW）4.7绩效考核的方法和功能通过机组的性能计算、能损分析和过程优化分析，计算出绩效考核的各项指标，如厂用电率、自动发电控制（AGC）投入率、可控耗差、供电煤耗因子、能损因子等。相关人员只要键入统计起止时间和异常剔除时间（非考核人员责任造成的运行异常时间），就可自动统计当值（班）的能耗指标，对运行人员的操作水平作出客观、公正的评价。4.7.１经济性考核经济性考核包括煤耗因子和能损因子两种考核方式，可根据需要选择相应的考核方式。4.7.1.1煤耗因子法煤耗因子考核同时考虑了可控耗差和不可控耗差（机组总耗差）。煤耗因子定义为优化供电煤耗率与实际供电煤耗率之比，机组正常运行时该数值为１，该数值越大，表明机组运行水平越高。耗差分析的基准值通过运行优化调整试验、统计分析、自动寻优等方式获得。煤耗因子法考核画面见图8。平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统第页共27页9图8煤耗因子法考核画面（徐州华润300MW）4.7.1.2能损因子法能损因子考核仅考虑了可控耗差。能损因子定义为优化供电煤耗率与可控耗差之和与优化供电煤耗率之比。机组正常运行时可控耗差为0，该数值为1，可控耗差越大，该数值越大，表明机组运行水平越差。为最大限度地适应经济性考核的需要，能损考核报表中各相关参数均为可选项。只要点击可选项，就能得到所选项的运行各值的能损因子（或考核分数）统计值。能损因