对火电厂热力系统经济运行在线监测系统的相关分析

对火电厂热力系统经济运行在线监测系统的相关分析发表时间：2018-01-28T20:03:40.397Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：申跃华[导读] 摘要：作为增强火电厂节能性的关键环节，想要提升热力系统具有的节能性，在运行过程中对其进行在线监测以及实时分析是很有必要的，对在线监测系统进行设计是很有必要的。

（姚孟发电有限责任公司发电运行部三单元 467000）摘要：作为增强火电厂节能性的关键环节，想要提升热力系统具有的节能性，在运行过程中对其进行在线监测以及实时分析是很有必要的，对在线监测系统进行设计是很有必要的。

文章首先介绍了火电厂热力系统经济运行在线监测系统的功能，然后从软件和硬件两个方面出发，对在线监测系统的构成进行了概括，最后结合实际情况对该系统需要应用的计算模型加以分析，希望本文所讨论的内容可以在某些方面为相关监测工作的开展提供帮助。

关键词：火电厂；热力系统；经济运行；在线监测引言：对火电厂所应用热力系统在运行时具有的经济性进行衡量的因素主要为标准煤耗率。

随着认知水平的提升，现阶段，已经有越来越多的火电厂将煤耗分析和计算工作视为对机组性能进行监测的关键指标。

但是在实际操作过程中，该项工作大多由工作人员通过人工的方式完成，所得出结论往往存在一定的误差。

随着火电厂所应用机组向大容量、高参数的方向发展，在线监测已经成为保证火电厂发电工作顺利进行的前提，对其进行分析的重要性不言而喻。

1火电厂热力系统经济运行在线监测系统的功能 1.1对运行过程所具有经济性进行诊断对加热器对应的抽汽压力，加热器端差所具有的节能潜力进行定量分析；根据不同工况具有的特点，对主、再热汽参数在运行值无法达到相关要求时所具有的节能潜力进行确定；对火电厂所应用热力系统在不同工况下进行切换运行时，所造成能耗的数值进行确定；对机组运行所具有经济性受过、再热器喷水影响的程度进行定量分析；对由于凝结水过冷、凝汽器端差出现变化、真空运行偏离最佳数值等情况出现，导致电力系统所具有经济性发生变化的具体情况进行定量分析；对轴封渗漏导致能耗增加的具体数值进行确定；对设备停运导致机组运行能耗增加的数值进行定量分析。

1.2对运行参数进行在线监视其一，对汽机热力过程线进行实时监测，保证工作人员能够对汽机运行的实际情况加以了解；其二，对机组运行过程中所涉及参数对应的运行值进行了解；其三，通过条形图的方式，将机组运行过程中产生的能耗在计算机上进行实时显示，为工作人员下一阶段工作的开展提供参考依据；其四，通过热力系统图的方式，将机组运行参数、经济指标在计算机上加以显示，工作人员可以通过计算机对机组实际运行情况进行实时监测；其五，通过列表的方式，将机组运行参数、指标设计值、指标运行值在计算机上进行显示，工作人员可以在对机组节能潜力进行准确掌握的基础上，指导其接下来的运行[1]。

1.3其它功能首先是运行指导。

在线监测系统能够根据针对运行经济性所开展分析得出的结果查找相应原因，并将运行操作措施在计算机上进行实时的显示，为接下来一系列的工作提供参考；其次是查找并分析损耗原因。

在线监测系统可以根据针对运行经济性所开展分析得出的结果，对导致运行所具有经济性被降低的原因进行实时查找并在计算机上进行显示，供相关人员分析；接下来是硬件自检与系统维护。

在线监测系统能够以运行条件的变化为依据，对原始数据、日期和时间进行修改，并通过对各监测点的运行情况进行检查，保证组成机组的各硬件均能够处于正常、可靠运行的状态下；最后是检索并统计技术档案。

无论是在在线还是在离线的状态下，在线监测系统都可以对文档数据或是实时数据进行查询，并以统计数据为依据，明确机组变化情况，预测电力系统在未来一段时间内可能会出现的变化。

2火电厂热力系统经济运行在线监测系统的构成 2.1软件部分通过对火电厂热力系统经济运行监测工作具有的要求进行分析能够发现，构成在线监测系统的软件主要分为三大部分，分别是计算机系统、应用系统支持以及应用软件。

其中需要工作人员重点关注的部分为应用软件，在对应用软件所使用编程语言进行选择时，应当将C语言作为首选，这一要求的提出主要是因为C语言编程作为典型的编译程序设计语言，不仅具有运算速度快、编译效率高等汇编语言以及高级语言具有的优点，还具有较为优异的灵活性和移植性，这与相关监测工作具有的要求十分符合。

作为已经具备系统、完善模块程序结构的编程语言，对C语言进行合理应用，能够为软件的开发工作提供便利，在保证开发成果满足系统要求的基础上，缩短开发实践，提高开发效率[2]。

因此，本文所讨论在线监测系统应用的应用程序，均以C语言作为主要编程语言。

2.2硬件部分在对在线监测系统所需要硬件进行配置时，应当以易于维护、便于联网和功能扩展为出发点，对机组具有的功能性、成熟性、适用性、价格比等诸多因素加以考虑，保证所选择打印机、硬盘、计算机、电源等硬件设施均能够符合火电厂在对热力系统运行过程中具有经济性进行监测时提出的要求。

另外，作为保证监测工作顺利进行的基础，在对所应用数据采集器进行时，工作人员应当将分布式的智能采集器作为首选，这主要是因为该类采集器兼具智能程度高、通讯速度快、抗干扰等诸多优势，实践结果表明，将其应用在在线监测系统中，能够将在线监测系统的工作效率进行较大程度的提升。

3火电厂热力系统经济运行在线监测系统的计算模型对火电厂所应用热力系统进行在线分析计算，其目的主要在于保证热力系统运行过程中的经济性。

本文所分析系统应用计算模型为在线分析模型，该计算模型的优势在于找到符合热力系统的拓扑矩阵，结构形式相对简单，有推广价值。

3.1热平衡方程通过对火电厂所应用热力系统进行分析，能够得出相应的热力平衡方程式： ATn+AfTfn+AtTtn+Δq=fn 其中，n代表的是加热器级数，可根据实际情况取1至m中的任意数值；Tn代表的是回热抽汽所对应系数；Tfn代表的是轴封漏汽系数、辅助用汽系数；Ttn代表的是给水管道、凝结水管道在进出火电厂热力系统时所产生小水流的系数；Δq代表的是外热源在进出加热器时产生的单位热量。

上文所叙述热力平衡方程式中，各系数代表的是系统结构：A代表的是热力系统，A=anj，若n<j，n级加热器在对j级加热器所产生疏水进行接收时，anj=Vn，Vn代表的是疏水放热量，否则，anj数值与给水焓升即fn相等。

A与矩阵At的区别主要体现在对角线元素方面，A的对角线元素可以表示为qfxj，该元素主要被用于对附加蒸汽在进入热力系统之后的流动情况进行反映；矩阵At的对角线元素可以表示为afj=Δfn，该元素主要被用于对热力系统中小水流和给水管道中水流间的焓差进行反映，数值正、负均可，若n<j，atnj=0,；若n>j，atnj=fn。

对于应用在火电厂中的不同机组而言，只要保证该机组具有一定的热力系统，便可以根据上文公式对各级抽汽流量和系数进行计算。

可以说热平衡方程是对火电厂所应用热力系统在运行过程中具有的经济性进行分析的前提，因此，对其计算模型进行确定的工作，需要工作人员引起重视，避免由于计算模型存在问题，导致最终监测结果出现错误的情况发生[3]。

3.2标准耗煤率在对火电厂所应用热力系统在运行过程中具有的经济性进行评价时，如果想要保证评价结果的准确性，关键在于对其所具有节能潜力进行分析，想要满足这一要求，关键在于需要确定能够对经济性进行反映和比较的指标，本文所分析系统在对热力系统具有的经济性、节能性进行分析时，采用了标准煤耗率即bb，该指标的应用，满足了在线监测系统在反应运行经济效益、与市场相联系这两个方面具有的要求。

在对标准煤耗率进行计算时，所应用公式如下： Δbb=bb×WZnWZn=ΔH/H-ΔQ/Q其中，Δbb代表的是标准煤耗率所对应绝对变化量，单位为g/kWh；bb代表的是标准煤耗率在额定工况下对应的数值，单位为g/kWh；WZn代表的是系统循环热效率所对应相对变化量；H代表的是新蒸汽等效热降，单位为kJ/kg；Q代表的是循环吸热量，单位为kJ/kg；ΔH、ΔQ代表的是运行过程中热力系统所对应特定参数发生变化，由此而引发的新蒸汽等效热降变化、循环吸热变化，单位为kJ/kg[4]。

需要注意一点，在对运行机组所对应热力系统进行在线分析的过程中，想要保证对标准耗煤率出现的变化进行实时监视，前提在于对循环热效率出现的变化具有准确掌握，因此，对新蒸汽等效热降、循环吸热具有影响的各因素进行研究同样需要工作人员引起高度重视。

3.3抽汽效率和等效热降通过对已有研究结果进行分析和归纳，能够得出抽汽效率（Zj）、抽汽等效热降（Hj）所对应计算模型如下所示： AT×ann-1×Hj=HjEAT×Zj=hjE由此可以看出，与抽汽效率和抽汽等效热降所提出的计算模型相关的参数，主要是热力系统所对应各节点参数，例如，排气焓、抽汽焓等；另外，系统结构因素也与计算模型存在着一定的关联。

也就是说，只要保证热力系统结构确定，各点参数已知，就能够计算出相应的抽汽效率（Zj）、抽汽等效热降（Hj）数值，二者对涉及热力系统在运行过程中所具有经济性展开的分析工作具有十分重要的作用。

结论：通过对上文所叙述的内容进行分析可以发现，在线监测系统是计算机技术与节能理论进行结合的产物，在该系统的辅助下，工作人员能够从运行方式、运行参数、结构设计等多个方面，对火电厂所应用热力机组进行在线分析以及实时诊断，为机组系统、设备改造工作的高效开展奠定基础，机组运行具有的经济性自然有所提升。

由此可以看出，在线监测系统的合理设计与应用，无论是对火电厂还是对社会发展而言，都具有无法被忽视的作用。

参考文献：[1]周佺.浅析电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J].科技创新与应用,2016,33:206.[2]周慧娟.继电保护状态检修在电力系统中的运用探究[J].科技与企业,2014,04:265-266.[3]梁超,冯小意.探讨变电站继电保护状态检修与维护[J].中国新技术新产品,2015,18:69.[4]徐力,刘谊.变电站高压电气设备状态检修的现状及其发展[J].中国高新技术企业,2015,32:132-133.。