开发背景

    我国电网中大容量机组尤其是300MW级及以上机组已成主力机组，这些机组运行可靠性较好，但运行经济性较差，年供电煤耗率平均值在350～370g/(kW.h)，比设计值高20～30g/(kW.h)。随着电力体制厂网分开、竟价上网改革不断深化和完善，电力企业管理人员的主要任务已从过去保证机组安全稳定运行转化到要求机组安全经济运行，要求降低运行成本，以最少的投入，获得最大的收益。

    在大容量火电机组中，运行设备复杂，可控参数多。机组本身性能、配套辅机的运行性能、运行人员运行经验等因素都对机组运行经济性影响较大。传统的经济指标分析管理模式局限性较大，如何协调这些众多的影响因素，使机组保持最经济的运行方式是火电机组运行管理所面临的主要课题。目前国内外均在这方面作了不少的研究工作，并推出了一系列的软件，对机组的经济运行起到一定的推动作用，但仍存在着不少问题，例如：计算分析程序是以机组理想状况为前提进行编制的，而机组实际运行状态和设计状态有着极大的差别，因此，机组性能计算分析结果可靠性差，使软件不能很好地发挥其作用。

    西安热工研究院有限公司开发的“大型机组性能评估及优化运行管理系统”软件，汇集了TPRI几十年来的技术研究成果和现场实践经验，结合全面细致的现场机组运行优化调整试验工作，充分考虑到机组运行中可能出现的一些问题，并避免这些问题可能对机组性能计算分析带来的偏差，从而大大提高了经济性监测分析的可信度，为电厂的节能降耗起到真正有效的指导作用。

设计思想与系统特点

    影响机组热耗率的因素是多方面的，其中主要有负荷、环境条件、煤种、设备健康状态、运行人员的技术水平等，有些因素是可以通过运行人员的调整来控制，有些因素需要通过维修加以控制，还有一些因素是由于外界条件变化所引起而人力无法改变的。不论采用何种指标来评价机组状态和经济性，机组经济性诊断的一个关键问题是运行参数与性能参数的目标值的确定。比较通用的方法是借助于性能试验或制造厂提供的数据。事实上，机组运行中的有些参数的目标值为定值，如主蒸汽参数的温度，比较容易确定；而有些参数的目标值是随着机组的负荷、燃烧煤种、环境条件不断变化。例如，主蒸汽压力、锅炉排烟氧量和凝汽器需要的循环水流量等等，需要根据在不同的负荷、不同的燃烧煤种和不同环境条件下进行优化得到，而不能一概设为定值。

    西安热工研究院有限公司“大型机组性能评估及优化运行管理系统”采用供电煤耗率作为评价机组性能的综合指标。其基本思路是对机组运行经济性指标偏差进行逐级分解，从而得到各项偏差所造成的能量损失，提出解决方案；并且对机组的运行方式进行优化，提出优化运行指导，使机组运行性能得到最大限度的优化提高。

    该软件系统可以运行在MIS系统或直接嵌入DCS系统，机组性能计算分析和诊断结果可直接传送到MIS系统中，电厂决策层及相关人员可随时掌握机组实际运行水平，有利于作出有效决策。该系统运行支持软件为WINDOWS NT或WINDOWS 2000，采用常用的ORACLE或SQL数据库和客户机/服务器结构。该系统的运行指标可达到：工作站数据刷新时间≤10秒，工作站登录系统时间<15秒，系统翻页时间<5秒；该系统还可通过INTERNET或IDD 与国家电力公司设在热工院的远程网络诊断中心相连，把现场数据传至热工院，由热工院相关专家进行全面的离线分析，并把分析结果回传至电厂，为全面实现机组的经济运行提供强大的技术支持。

系统主要功能

机组生产过程参数和经济性评估
    包括机组系统流程、实时参数、所有经济指标计算的显示等，显示的主要机组流程图有：

⑴ 机组循环系统总图

    机组循环系统

⑵ 锅炉总图
⑶ 汽轮机总图
⑷ 锅炉烟风系统
⑸ 锅炉制粉系统
⑹ 主、再热蒸汽及高中压通流中心分
⑺ 高压给水加热器系统
⑻ 低压给水加热器系统及冷端系统
⑼ 厂用电系统

    在上述各系统图中显示该系统的主要热力参数和相应机组工况下，该系统主要经济特性参数的实时值、计算值、目标值、实际值和费用损失等。

机组及设备性能试验

    该系统可以进行锅炉性能试验、汽轮机性能试验、凝汽器性能试验、空气预热器漏风率试验和真空严密性试验。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。

   
    耗差分析数据棒图

机组运行参数优化调整操作指导

    机组运行参数优化调整操作指导设计本着实用、可操作的原则，结合机组现场优化调整试验结果完成，包括运行方式、优化曲线、优化参数三项主要功能，并具有优化运行指导功能。

     锅炉优化操作指导