平东热电公司优化实时管理系统(实施版).docx

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1、平东热电公司210MW机组优化及绩效考核实时管理系统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

2、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。540536536540平均值538平均值538AB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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、化运行奠定基础。3、 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

10、，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。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

11、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

12、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。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

13、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

14、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）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下（例如：RB、MFT）的参数考核。如图7示。图7 热态启动（平圩600MW

15、）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. 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，该数值越大

16、，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。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。能损因子法考核画面见图 9。图 9: 能损因子法考核画面（徐州华润300MW）

17、4.7.2.安全性考核 机组运行过程中各参数超限对金属管道的寿命、机组的安全运行有直接影响。通过对运行参数的超限统计，可及时发现运行中可能存在的安全隐患。 安全性考核模块可对锅炉主汽温、主汽压、再热汽温、锅炉金属温度、炉膛压力、磨煤机出口温度、热交换器水位等主要运行参数的超限次数、超限状态、超限时间和扣分情况进行统计。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）， 就可自动统计当值的安全考核指标或所扣分数， 用于运行安全性考核管理（见图 10、 11）。绩效管理考核子系统提供了越限时间历史记录功能，可随时查询运行各值或各参数（ 如锅炉正压运行）的越限历史记录，

18、 使机组安全性考核更科学、公正。数据越限值（ 上下限或相对偏差） 和扣分标准能够在线更新。图 10安全性考核画面（徐州华润300MW）图 11: 安全考核超限历史记录画面（徐州华润300MW）4.7.3.综合考核对影响机组经济性的主要指标（如厂用电率、燃油量、电价比系数、 投入率及调节速率、可控耗差和上煤量）和安全性指标（ 如主汽温、再热汽温和各受热面壁温越限等）进行统计分析， 得出各值的综合分数和名次。图 12:综合考核报表（徐州华润300MW）4.7.5考核项目 （）厂用电率： 从 数据库中采集数据， 计算每天夜班、 早班、 中班的发电量、 厂用电量及厂用电率。 （）可控耗差： 从 数据库

19、中采集数据， 计算每天各台机组夜班、 早班、 中班的可控耗差， 其中可控参数每 min取 1点， 即按每天 288 点取数。 根据企业实际情况， 目前可控耗差暂考虑主汽温、 主汽压和再热汽温 项。 主汽温和再热汽温优化值取设计值， 主汽压优化值通过优化调整试验， 并结合机组实际运行状况确定。 （） 投入率： 从 数据库中采集数据， 计算每天各台机组夜班、 早班、中班的 投入时间及投入率。 （） 耗油量：从 数据库中采集数据， 计算每天各台机组夜班、 早班、中班耗油量。 （5）电除尘效率；脱硫效率；制水、输煤、脱硫电耗。4.7.5 奖金计算公式 如果已知各值（机组）的得分按从高到低顺序依次为 、

20、 2、 3、 4 奖金总额为 ， 最大奖金差额为 ， 则各值（ 机组） 按得分比例所得奖金分别为、2 、3 、4 ： （） （ 2） /（-）/4( ) /（ ） ( ) /（ ） 4.7.6报表分为耗差报表、安全考核报表、指标报表、工况报表、竞赛报表五类4.7.6.1耗差报表包括耗差分析日报、耗差分析月报。耗差分析报表可以对相关参数的耗差按值统计平均值。如图13示。在耗差分析报表中包含的参数：主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、真空、#1、#2高加上端差、#1、#2高加切除、凝结水过冷度、机组补水率、排烟温度、排烟氧量、过热减温水、再热减温水、厂用电率、飞灰含碳量(人工)、可控耗差、不可控

21、耗差，机组性能系数。图13 耗差分析月报（平圩600MW）优化运行月报（一）机组耗差分析汇总（月）报表机组报表统计时间：年 月 日-年 月 日序号项目单位目标值权重一值二值三值四值平均全部数值分值数值分值数值分值数值分值0负荷MW总运行时间h总控耗差机组正反平衡煤耗偏差得分1主蒸汽压力（机侧）SIS6.TBMSP主汽压偏差可控耗差比例SIS6.MPDEVDB阀点运行时间比例机组均方根偏差2主蒸汽温度（机侧）SIS6.TBMST主汽温偏差可控耗差比例SIS6.MTDEVDB过热器喷水可控耗差比例SIS6.FWBYPASSDB机组均方根偏差过热器喷水量SIS6.SHSPWF(月累加)3再热蒸汽温度

22、（机侧）SIS6.TBHRHST主再汽温偏差可控耗差比例SIS6.RHTDEVDB再热器喷水可控耗差比例SIS6.RHSPRWDB机组均方根偏差再热器喷水量SIS6.RHSPRWDB(月累加)4最终给水温度SIS6.HPHT1WT最终给水温度耗差比例SIS6.FWTLOWDB#1高加上端差SIS6.HPHT1DT1#2高加上端差SIS6.HPHT2DT1#1高加切除#2高加切除#1高加下端差SIS6.HPHT1DT2#2高加下端差SIS6.HPHT2DT25真空SIS6.CNDSP凝结水过冷度SIS6.CNDWTD端差SIS6.CNDSERDT16机组补水率SIS6.AXPFCBAK37连排流

23、量SIS6.BLDWF(平均)8连排流量SIS6.BLDWF(累加)9排烟温度SIS6.GAST210排烟损失SIS6.LOSSQ211排烟氧量12厂用电率SIS6.PVRATE13发电煤耗SIS6.B0PLANT14发电热耗SIS6.QCUNIT15供电热耗SIS6.QVUNIT16供电煤耗SIS6.B0NPLANT17可控耗差SIS6.AXLOSBAK719机组性能系数20运行热耗损失(发电)SIS6.LOSSBM平东热电公司运行优化软件报表 第1页 共1页制表： 审核： 打印日期：4.7.6.2考核报表功能为了提高电厂一线运行人员的积极性，利用提供的报表工具，从安全性、运行稳定性和运行经

24、济性方面设计了运行绩效考核表在经济考核报表中包含的参数：过热蒸汽压力，过热蒸汽温度、再热蒸汽温度、空预器入口氧量、炉膛压力、补水率、分隔屏出口温度、后屏出口温度、以及锅炉前屏、后屏、末过、末再、低过的管壁温度。包括经济考核日报、经济考核月报、(机、炉、电)安全考核报表。考核报表可以对相关参数按值统计越限次数和极值。如图14示。平东热电公司峰值运行统计月报（二）机组安全考核（月）报表机组报表统计时间：年 月 日-年 月 日序号项目单位目标值权重一值二值三值四值全部参数值分值参数值分值参数值分值参数值分值0总次数次总超限时间min得分1自动主汽门前压力高13.2MpaPT2601自动主汽门前压力1

25、3.7MpaPT2601汽包压力高15.07Mpa过热蒸汽压力Mpa过热蒸汽压力Mpa#1过热蒸汽温度高545TE2601#1过热蒸汽温度低530TE2601主汽两侧偏差11度TE0213TE0214(偏差的绝对值)#1再热蒸汽温度高545TE2609#1再热蒸汽温度低530TE2609#2再热蒸汽温度高545TE2610#2再热蒸汽温度低530TE2610再热汽两侧偏差11TE2609TE2610(偏差的绝对值)2空预器入口氧量%AT0701AT0701(平均)炉膛压力高+100SELFP炉膛压力低200paSELFP炉膛压力高+500paSELFP炉膛压力低500paSELFP分隔屏温度统

26、计报警时间和次数后屏温度统计报警时间和次数末级后屏温度统计报警时间和次数末级再热器壁温统计报警时间和次数立式再热器壁温统计报警时间和次数立式低温再热器壁温统计报警时间和次数烟气两侧偏差大于50再汽两侧偏差大于116磨煤机A侧出口温度低70TE030101ATE030102ATE030103A TE030104A6磨煤机A侧入口温度高TE0653 B6磨煤机B侧出口温度低于70TE0301BTE0302BTE0303BTE0304B6磨煤机B侧入口温度高TE0654 B6磨煤机C侧出口低于70TE0301CTE0302 CTE0303 CTE0304 C6磨煤机C侧入口温度高TE0653A6磨煤

27、机D侧出口温度低于70TE0301DTE0302 DTE0303 DTE0304 D6磨煤机D侧入口温度高TE0654A6磨煤机A侧口温度高于90TE030101ATE030102ATE030103A TE030104A6磨煤机B侧出口温度高于90TE0301BTE0302BTE0303BTE0304B6磨煤机C侧出口温度高于90TE0301CTE0302 CTE0303 CTE0304 C6磨煤机D侧出口温度高于90TE0301DTE0302 DTE0303 DTE0304 D甲磨压差0.5-0.8PD0309A2PD0309A1(二者平均)送风机电流偏差AM1510AA1M1510BA1(

28、绝对值偏差)A送风机前轴振1mm/sVE1501AA送风机前轴振3.2mm/sVE1501AA送风机前轴振10mm/sVE1501AA送风机后轴振1mm/sVE1502AA送风机后轴振3.2mm/sVE1502AA送风机后轴振10mm/sVE1502AB送风机前轴振1mm/sVE1501BB送风机前轴振3.2mm/sVE1501BB送风机前轴振10mm/sVE1501BB送风机后轴振1mm/sVE1502BB送风机后轴振3.2mm/sVE1502BB送风机后轴振10mm/sVE1502B引风机电流偏差AM0701AA1M0701BA1(绝对值偏差)一次风机电流偏差AM0601AA1M0601B

29、A1(绝对值偏差)A一次风机前轴振1mm/sVT0601AA一次风机前轴振2.3mm/sVT0601AA一次风机前轴振5.6mm/sVT0601AA一次风机后轴振1mm/sVT0602AA一次风机后轴振2.3mm/sVT0602AA一次风机后轴振5.6mm/sVT0602AB一次风机前轴振1mm/sVT0601BB一次风机前轴振2.3mm/sVT0601BB一次风机前轴振5.6mm/sVT0601BB一次风机后轴振1mm/sVT0602BB一次风机后轴振2.3mm/sVT0602BB一次风机后轴振5.6mm/sVT0602B汽包水位+100/-100mmSELDL汽包水位+75/-75mmSE

30、LDL汽包水位高低mmSELDL3除氧器水位高低mmLT5803除氧器水位高mmLT5803除氧器水位高mmLT5803凝汽器水位高低mmLT4001凝汽器水位高低mmLT4001#1高加水位高低mmLT3009#1高加水位高低mmLT3009#1高加水位高低IIImmLT3009#2高加水位高低mmLT3012#2高加水位高低mmLT3012#2高加水位高低IIImmLT3012#4低加高低mmLT3008#4低加水位高低mmLT3008#4低加水位高低IIImmLT3008#5低加高低mmLT3006#5低加水位高低mmLT3006#5低加水位高低IIImmLT3006#6低加水位高低mm

31、LT3004#6低加水位高低IIImmLT3004#6低加高低mmLT3004#7低加水位高低mmLT3002#7低加水位高低IIImmLT3002#7低加水位高低mmLT3002EH油箱油位高mmLS4101EH油箱油位低mmLS4101EH油箱油位低LS4101主油箱油位高低LS3301主油箱油位高低LS3301密封油箱油位高低主机冷油器油温高低TE3302#1低除氧器水位高低LT5901A#1低除氧器水位高LT5901A#1低除氧器水位高LT5901A#2低除氧器水位高低LT5901B#2低除氧器水位高LT5901B#2低除氧器水位高LT5901B凝泵出口压力低PT2806平东热电公司运行优化软件报表 第3页 共3页 制表： 审核： 打印日期：4.7.3.竞赛报表功能为了鼓励运行各值提高运行水平，对耗差报表中的一些重要参数和安全考核报表中的一些重要参数分别打分，对影响机组经济性的主要指标（如厂用电率、燃油量、电价比系数、AGC投入率、可控耗差和上煤量）和安全性指标（ 如主汽温、再热汽温和各受热面壁温越限等）进行统计分析， 得出各值的综合分数和名次。比较综合得分，排出名次。如图12示。序号项目单位目标值权重一值二值三值四值平均参数值分值参数值分值参数值分值参数值分值参数值分值耗差项目总运行时间供电热耗率总控耗差正反平衡煤耗偏差得分安全考核项目总次数