一种能源流向和损耗数据在线监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术提出了一种能源流向和损耗数据在线监测系统及监测方法，属于能源测量技术领域，通过数据采集模块实时采集机组运行数据，通过预处理模块对采样的运行数据进行滤波处理；运行计算模块基于滤波处理后的数据分析机组的热效率；按照热效率从大到小对机组排序，挑选出热效率最低的机组，分析烟气入口温度和工质出口温度差值不小于最小温差的多个受热面；计算多个受热面压力损失；构建机组能源

【技术实现步骤摘要】
一种能源流向和损耗数据在线监测系统及监测方法


[0001]本专利技术属于能源测量
，具体涉及一种能源流向和损耗数据在线监测系统及监测方法。

技术介绍

[0002]电厂对我国经济社会的快速发展发挥了重要的作用，机组是发电厂三大主要设备中重要的能量转换设备。它的作用是将燃料的化学能转变为热能，并利用热能加热锅内的水使之成为具有足够数量和一定质量(气温、气压)的过热蒸汽，供汽轮机使用。但是，机组在运行过程中会发生能量损耗，传统的损耗分析由于存在诸多不足，无法完整地将省煤器在机组能源利用中所发挥的作用充分体现出来，难以为燃煤与机组的参数匹配提供有益参考，已经无法满足我们如今的需要。
[0003]我国大型火电机组的整体发电煤耗水平已达世界先进水平，开展深层次、综合性、精细化节能诊断优化研究对燃煤发电机组的深层次节能降耗具有重要意义。火电机组的节能诊断是通过实际能耗与基准值能耗的偏差分析指导机组的节能工作的，因此基准值的准确获取是大型火电机组深度节能的重要方面。基准值是指当前运行边界下机组最佳工况对应的各参数值，科学确定运行参数基准值是机组能耗诊断和优化研究的核心和难点问题，在当前我国火电机组所面临的负荷、煤质、环境等多变边界条件下尤为如此。
[0004]机组作为燃煤火力电站运行的关键设备，也是电站进行节能降耗的重点关注对象，而对于燃烧的调整和优化是提高锅炉的效率降低燃煤消耗的有效手段。这其中燃烧效率就是衡量机组能源流向和损耗数据的一个重要的指标，其结果对于衡量锅炉的整体燃烧状况、锅炉整体和各部分模型以及在锅炉效率监测基础上对锅炉燃烧的优化有着重要的推动意义。
[0005]现有技术中，中国专利申请号201010128915.2提出了一种“燃煤锅炉燃料发热量的实时校正方法”，该技术针对总燃料量、机组负荷以及机组发电煤耗率来实时计算煤质的做功能力系数，得到的系数经转换后得到燃料的发热量校正系数来校正进入炉膛的燃煤发热量。该技术可以一定程度上实时校正燃料的发热量，以用于调整给煤量，克服煤质波动带来的影响。但该方法的前提是需要锅炉处于稳定工况下，不能用于锅炉变工况下的燃煤发热量校正，具有一定的局限性。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种能源流向和损耗数据在线监测方法，包括如下步骤：
[0007]S1、通过数据采集模块实时采集机组运行数据，通过预处理模块对采样的运行数据进行滤波处理；
[0008]S2、运行计算模块基于滤波处理后的数据分析机组的热效率；
[0009]S3、按照热效率从大到小对机组排序，挑选出热效率最低的机组，分析烟气入口温
度和工质出口温度差值不小于最小温差的受热面；
[0010]S4、计算步骤S3得出的多个受热面压力损失；
[0011]S5、构建机组能源
‑
损耗模型。
[0012]进一步地，步骤S2包括如下步骤：
[0013]S21、计算工质吸热量Q
b
：
[0014]Q
b
＝∑Q
bi
＝∑D
bi
C
pi
Δ
bi
ꢀꢀ
(1)；
[0015]其中，D
bi
为工质流量，C
pi
为定压比热容，Δt
bi
为温升；
[0016]S22、构建机组热平衡方程：
[0017][0018]式中：∑Q
j
为锅炉热损失之和；Q
a
为空气预热器回收的烟气热量；为燃料的热值；
[0019]S23、计算机组热效率μ
b
：
[0020][0021]进一步地，步骤S3中，设定各受热面出口工质与对应蒸汽之间的最小温差ΔT
min
，利用热平衡计算中的窄点温差法确定受热面I的蒸汽入口温度T
i
和工质出口温度T
o
的温差ΔT
I
，将ΔT
I
和最小温差ΔT
min
进行比较，获得ΔT
I
大于或等于温差ΔT
min
的n个受热面。
[0022]进一步地，步骤S4中，根据压损
‑
能量关系，受热面总压力损失表示为：
[0023][0024]式中，ΔP0为受热面总压力损失，D
i
为各个受热面蒸汽能量，k
i
为受热面能源阻力系数，ρ
i
为蒸汽密度。
[0025]进一步地，步骤S5中，在机组结构一定、压力损失己得出条件下，蒸汽压力P0和蒸汽门开度Gv满足机组要求能源负荷N：
[0026]N＝f(P0，Gv)
ꢀꢀ
(5)；
[0027]对于给定能源负荷N
e
，机组能源流向模型为：
[0028]min(μ
b
)＝F(N
e
，P0，X)
ꢀꢀ
(6)；
[0029][0030]式中，N
e
和N为给定能源负荷以及机组额定能源负荷；X为损耗约束参数。
[0031]本专利技术还提出了一种能源流向和损耗数据在线监测系统，用于实现能源流向和损耗数据在线监测方法，包括：数据采集模块，预处理模块，数据存储库，运行计算模块，模型构建模块；
[0032]所述数据采集模块用于实时采集机组运行数据；
[0033]所述预处理模块用于对实时采集的机组运行数据进行滤波处理；
[0034]进行滤波处理后的数据存储在所述数据存储库；
[0035]所述运行计算模块用于基于滤波处理后的数据分析机组的热效率；
[0036]所述模型构建模块用于计算多个受热面压力损失，并构建机组能源
‑
损耗模型。
[0037]进一步地，基于历史数据建立损耗原因分析和指导建议库，并损耗发生时，从库中
找出导致所述损耗的原因，指导运行人员进行消除损耗的操作。
[0038]进一步地，通过搭建智能控制平台实现能源流向和损耗数据在线监测，所述智能控制平台包括控制器以及服务器，所述智能控制平台与多个机组DCS系统之间进行双向数据传输，将实时运行数据通过接口协议，传输至智能控制平台的服务器。
[0039]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益技术效果：
[0040]通过数据采集模块实时采集机组运行数据，通过预处理模块对采样的运行数据进行滤波处理；运行计算模块基于滤波处理后的数据分析机组的热效率；按照热效率从大到小对机组排序，挑选出热效率最低的机组，分析烟气入口温度和工质出口温度差值不小于最小温差的多个受热面；计算多个受热面压力损失；构建机组能源
‑
损耗模型，实现了能源流向和损耗数据的在线监测，较好的克服了损耗波动对于能量流向和效率计算带来的困难，具有较好的通用性与鲁棒性，适用燃煤火本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源流向和损耗数据在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、通过数据采集模块实时采集机组运行数据，通过预处理模块对采样的运行数据进行滤波处理；S2、运行计算模块基于滤波处理后的数据分析机组的热效率；S3、按照热效率从大到小对机组排序，挑选出热效率最低的机组，分析烟气入口温度和工质出口温度差值不小于最小温差的多个受热面；S4、计算步骤S3得出的多个受热面压力损失；S5、构建机组能源
‑
损耗模型。2.根据权利要求1所述的能源流向和损耗数据在线监测方法，其特征在于，步骤S2包括如下步骤：S21、计算工质吸热量Q
b
：Q
b
＝∑Q
bi
＝∑D
bi
C
pi
Δt
bi
ꢀꢀꢀꢀ
(1)；其中，D
bi
为工质流量，C
pi
为定压比热容，Δt
bi
为温升；S22、构建机组热平衡方程：式中：∑Q
j
为锅炉热损失之和；Q
a
为空气预热器回收的烟气热量为燃料的热值；S23、计算机组热效率μ
b
：3.根据权利要求1所述的能源流向和损耗数据在线监测方法，其特征在于，步骤S3中，设定各受热面出口工质与对应蒸汽之间的最小温差ΔT
min
，利用热平衡计算中的窄点温差法确定受热面I的蒸汽入口温度T
i
和工质出口温度T
o
的温差ΔT
I
，将ΔT
I
和最小温差ΔT
min
进行比较，获得ΔT
I
大于或等于温差ΔT
min
的n个受热面。4.根据权利要求1所述的能源流向和损耗数据在线监测方法，其特征在于，步骤S4中，根据压损<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉迁，王庆国，于修和，邹春龙，
申请(专利权)人：中创聚能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：