一种基于上网电价变化对磨煤机煤粉细度影响的评价方法与流程

allin2023-05-05  91



1.本发明涉及能源动力行业的热能发电技术领域,具体涉及一种基于上网电价变化对磨煤机煤粉细度影响的评价方法。


背景技术:

2.火电厂提质增效是电厂运行优化的主要目标。随着电力市场的改革,火电厂竞价上网使电厂需要考虑上网电价的变化对火电机组经济运行的影响。磨煤机出口的煤粉细度是运行优化的一个控制指标,煤粉细度减小,飞灰可燃物降低,机械未完全燃烧损失降低,但厂用电率增加;反之,煤粉细度增加,飞灰可燃物增加,飞灰可燃物增加,机械未完全燃烧损失增加,厂用电率降低。这就存在一个目标值对应着最佳的煤粉细度,对应的机械未完全燃烧损失和厂用电率达到一定的值。传统的方法往往将单位度电的煤耗最低作为评价目标,确定最佳的煤粉细度,而不考虑上网电价变化对火电机组经济运行的影响。对实际运行的火电机组,当上网电价变化时,即使磨煤机控制的煤粉细度不变,对应的机械未完全燃烧损失和厂用电率也不变,但单位度电的收益会因上网电价变化而发生变化,这就需要根据上网电价变化调整磨煤机的煤粉细度,以提高单位度电的收益。


技术实现要素:

3.为了克服上述现有技术的不足,从单位度电的收益最大出发,提出一种基于上网电价变化对磨煤机煤粉细度影响的评价方法,从磨煤机耗电率和机械未完全燃烧损失指标出发,考虑上网电价变化的影响,为磨煤机的优化运行提供指导。
4.为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
5.一种基于上网电价变化对磨煤机煤粉细度影响的评价方法,包括以下步骤;
6.步骤1:
7.通过统计或按相关的技术标准试验获得上网电价变化前磨煤机运行未作调整的煤粉细度d
90,1
、磨煤机耗电率η
cyd,1
、飞灰可燃物c
fh,1
,按gb/t 10184根据飞灰可燃物c
fh,1
可计算机械未完全燃烧损失q
4,1
,火电机组的单位度电的收益为:
8.r
sy,1
=p
sw,1
(1-η
cyd,1-η
qt
)-p
coalbfd
(1-q
4,1-q
qt
)
9.式中,r
sy,1
——上网电价变化前磨煤机运行未调整的单位度电收益,元/mwh;
10.p
sw,1
——变化前的上网电价,元/mwh;
11.η
cyd,1
——磨煤机运行调整前的磨煤机耗电率,-;
12.η
qt
——火电机组其他的耗电率,-;
13.p
coal
——煤价,元/kg(标煤);
14.b
fd
——发电标煤耗,kg(标煤)/mwh;
15.q
4,1
——磨煤机运行调整前的机械未完全燃烧损失,-;
16.q
qt
——磨煤机运行调整前的其他损失,-。
17.步骤2:
18.当上网电价发生变化,对磨煤机运行进行调整,得到磨煤机调整后的煤粉细度d
90,2
、磨煤机耗电率η
cyd,2
、飞灰可燃物c
fh,2
,按gb/t10184根据飞灰可燃物c
fh,2
可计算机械未完全燃烧损失q
4,2
,机组其他的耗电率、发电标煤耗和其他损失不变,机组的单位度电的收益为:
19.r
sy,2
=p
sw,2
(1-η
cyd,2-η
qt
)-p
coalbfd
(1-q
4,2-q
qt
)
20.式中,r
sy,2
——上网电价变化后磨煤机运行调整后的单位度电收益,元/mwh;
21.p
sw,2
——变化后的上网电价,元/mwh;
22.η
cyd,2
——磨煤机运行调整后的磨煤机耗电率,-;
23.q
4,2
——磨煤机运行调整后的机械未完全燃烧损失,-。
24.步骤3:
25.上网电价变化前后的单位度电收益变化δc
sy,2

26.δc
sy,2
=r
sy,2-r
sy,1
27.=(p
sw,2-p
sw,1
)(1-η
qt
)-(p
sw,2
η
cyd,2-p
sw,1
η
cyd,1
)+p
coalbfd
(q
4,2-q
4,1
)
28.式中,δc
sy,2
——上网电价变化前后的收益变化,元/mwh。
29.如果单位度电的收益变化c
sy,2
≥0,则火电机组单位度电的收益为正,磨煤机调整后的经济性可行,煤粉细度d
90,2
比d
90,1
更优。
30.步骤4:
31.重复步骤2-3,可得到上网电价发生变化后磨煤机不同运行方式下煤粉细度d
90,3


、d
90,n
与δc
sy
的关系,其中单位度电的收益增大δc
sy,opt
最多所对应的磨煤机运行为经济性最优的煤粉细度,
32.所述步骤1中的煤粉细度通过以下方式获取:
33.煤的破碎磨煤机电机消耗电能带动破碎设备完成,进入磨煤机的空气携带破碎的煤粉经过磨煤机分离器后将细煤粉输送进入锅炉燃烧,粗煤粉则回到磨煤机继续破碎,通过磨煤机分离器调整离开磨煤机的煤粉细度,减小离开磨煤机的煤粉细度,则回到磨煤机继续破碎的粗煤粉量增加,磨煤机电机耗电率会增加,反之亦然;
34.离开磨煤机的煤粉可以用煤粉细度表征,煤粉细度与锅炉燃烧的飞灰可燃物有关,煤粉细度越小,飞灰可燃物就越低。
35.本发明的有益效果:
36.本发明以火电机组收益最大为目标值,分析了上网电价变化对磨煤机煤粉细度的关系,通过磨煤机煤粉细度对磨煤机耗电率和机械未完全燃烧损失的影响,得到火电机组单位度电的收益变化,进而确定经济性最优的煤粉细度。这样可以根据火电机组上网电价的变化,对磨煤机运行的优化调整进行评判,使火电机组收益最大。
附图说明:
37.图1为磨煤机示意图。
具体实施方式
38.下面结合实际计算案列对本发明作进一步详细说明。
39.一种基于上网电价变化对磨煤机煤粉细度影响的评价方法具体实用案例:
40.某火电机组,上网电价400元/mwh,标煤价格为1元/kg(标煤),原磨煤机耗电率0.004,火电机组其他的耗电率0.026,飞灰可燃物0.06,机械未完全燃烧损失0.03,其他损失0.05,发电标煤耗为300kg(标煤)/mwh,机组单位度电的收益为:
41.400x(1-0.004-0.026)-1x300(1-0.03-0.05)=388-276=112元/mwh
42.291-276=15
43.现火电机组竞价上网,上网电价降低为300元/mwh,对磨煤机运行方式进行调整。
44.磨煤机调整方式一,煤粉细度减小,飞灰可燃物降为0.05,机械未完全燃烧损失0.025,磨煤机耗电率增加到0.0042,单位度电的收益为:
45.300x(1-0.0042-0.026)-1x300(1-0.025-0.05)=290.94-277.5=13.44元/mwh
46.单位度电的收益变化为:13.44-112=-98.56元/mwh
47.对磨煤机调整方式二,煤粉细度增加,飞灰可燃物增加为0.07,机械未完全燃烧损失0.035,磨煤机耗电率减小为0.0038,单位度电的收益变化为:
48.300x(1-0.0038-0.026)-1x300(1-0.035-0.05)=291.06-274.5=16.56元/mwh
49.单位度电的收益变化为:16.56-112=-95.44元/mwh
50.显然,上网电价降低后,磨煤机调整方式二的单位度电的收益大于调整方式一。
51.磨煤机(见图1)的工作原理如下:
52.煤的破碎磨煤机电机消耗电能带动破碎设备完成,进入磨煤机的空气携带破碎的煤粉经过磨煤机分离器后将细煤粉输送进入锅炉燃烧,粗煤粉则回到磨煤机继续破碎,通过磨煤机分离器调整离开磨煤机的煤粉细度,减小离开磨煤机的煤粉细度,则回到磨煤机继续破碎的粗煤粉量增加,磨煤机电机耗电率会增加,反之亦然;
53.离开磨煤机的煤粉可以用煤粉细度表征,煤粉细度与锅炉燃烧的飞灰可燃物有关,煤粉细度越小,飞灰可燃物就越低,机械未完全燃烧损失相应减小,但磨煤机电机耗电率会增加,因此存在一个最佳的煤粉细度。

技术特征:
1.一种基于上网电价变化对磨煤机煤粉细度影响的评价方法,其特征在于,包括以下步骤;步骤1:通过统计或按相关的技术标准试验获得上网电价变化前磨煤机运行未作调整的煤粉细度d
90,1
、磨煤机耗电率η
cyd,1
、飞灰可燃物c
fh,1
,按gb/t 10184根据飞灰可燃物c
fh,1
可计算机械未完全燃烧损失q
4,1
,火电机组的单位度电的收益为:r
sy,1
=p
sw,1
(1-η
cyd,1-η
qt
)-p
coal
b
fd
(1-q
4,1-q
qt
)式中,r
sy,1
——上网电价变化前磨煤机运行未调整的单位度电收益,元/mwh;p
sw,1
——变化前的上网电价,元/mwh;η
cyd,1
——磨煤机运行调整前的磨煤机耗电率,-;η
qt
——火电机组其他的耗电率,-;p
coal
——煤价,元/kg(标煤);b
fd
——发电标煤耗,kg(标煤)/mwh;q
4,1
——磨煤机运行调整前的机械未完全燃烧损失,-;q
qt
——磨煤机运行调整前的其他损失,-。步骤2:当上网电价发生变化,对磨煤机运行进行调整,得到磨煤机调整后的煤粉细度d
90,2
、磨煤机耗电率η
cyd,2
、飞灰可燃物c
fh,2
,按gb/t 10184根据飞灰可燃物c
fh,2
可计算机械未完全燃烧损失q
4,2
,机组其他的耗电率、发电标煤耗和其他损失不变,机组的单位度电的收益为:r
sy,2
=p
sw,2
(1-η
cyd,2-η
qt
)-p
coal
b
fd
(1-q
4,2-q
qt
)式中,r
sy,2
——上网电价变化后磨煤机运行调整后的单位度电收益,元/mwh;p
sw,2
——变化后的上网电价,元/mwh;η
cyd,2
——磨煤机运行调整后的磨煤机耗电率,-;q
4,2
——磨煤机运行调整后的机械未完全燃烧损失,-。步骤3:上网电价变化前后的单位度电收益变化δc
sy,2
:δc
sy,2
=r
sy,2-r
sy,1
=(p
sw,2-p
sw,1
)(1-η
qt
)-(p
sw,2
η
cyd,2-p
sw,1
η
cyd,1
)+p
coal
b
fd
(q
4,2-q
4,1
)式中,δc
sy,2
——上网电价变化前后的收益变化,元/mwh。如果单位度电的收益变化c
sy,2
≥0,则火电机组单位度电的收益为正,磨煤机调整后的经济性可行,煤粉细度d
90,2
比d
90,1
更优。步骤4:重复步骤2-3,可得到上网电价发生变化后磨煤机不同运行方式下煤粉细度d
90,3
、...、d
90,n
与δc
sy
的关系,其中单位度电的收益增大δc
sy,opt
最多所对应的磨煤机运行为经济性最优的煤粉细度,2.根据权利要求1所述的一种基于上网电价变化对磨煤机煤粉细度影响的评价方法,其特征在于,所述步骤1中的煤粉细度通过以下方式获取:煤的破碎磨煤机电机消耗电能带动破碎设备完成,进入磨煤机的空气携带破碎的煤粉
经过磨煤机分离器后将细煤粉输送进入锅炉燃烧,粗煤粉则回到磨煤机继续破碎,通过磨煤机分离器调整离开磨煤机的煤粉细度,减小离开磨煤机的煤粉细度,则回到磨煤机继续破碎的粗煤粉量增加,磨煤机电机耗电率会增加,反之亦然;离开磨煤机的煤粉可以用煤粉细度表征,煤粉细度与锅炉燃烧的飞灰可燃物有关,煤粉细度越小,飞灰可燃物就越低。

技术总结
本发明公开了一种基于上网电价变化对磨煤机煤粉细度影响的评价方法,具体考虑了标煤单价和上网电价所对应的发电标煤耗和厂用电率对火电机组收益的影响,以火电机组收益为目标简化得到基于煤价和电价的火电机组经济性评价的单位收益变化的简单表达公式。本发明从经济性方面更加完整客观而且简单的给出了一种火电机组运行优化和技术改造的评价方法,并且根据发电标煤耗和厂用电率的变化,快速简单的给出经济性评价。的给出经济性评价。的给出经济性评价。


技术研发人员:陈华冬 王智微 罗睿 农正军 符亮 林师严 冯清海 陈崇敬 王业开 关洪亮 陈人波 刘彩利 邢元斌 陈鹏 朱光耀 蔡德帅 吴怡妙
受保护的技术使用者:西安热工研究院有限公司
技术研发日:2022.01.27
技术公布日:2022/7/5
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