提高经济煤种掺烧量的运行优化方法及装置与流程

本技术涉及燃煤发电，具体涉及一种提高经济煤种掺烧量的运行优化方法、一种经济收益评估方法及一种经济收益评估装置。

背景技术：

1、目前国内煤炭市场较为复杂，不同煤种价格差别较大，而原煤成本是燃煤发电企业最主要的运行成本。近年来受我国煤炭资源供应日益紧缺、煤炭市场运力不足、煤炭价格波动等诸多因素的响，我国大部分燃煤发电企业均采取燃用低热值煤种(经济煤种)替代高热值煤种的措施来降低发电成本，以提高机组经济性。目前多数发电企业的经济煤种为低热值煤种，本着多烧低热值煤种(经济煤种)的原则，当负荷降低时，会将某一至两台磨煤机内高热值煤种烧空后添加低热值煤种，然而该种情况会出现电网调度要求升负荷而煤质热值原因机组负荷受限的风险，最终经济煤种达不到最大掺烧量的要求。

2、针对如何科学合理地开展配煤掺烧工作以提高经济煤种的掺烧比例，近两年出现了一种基于入炉煤快速切换系统的快速配煤掺烧方式：将原煤仓分为2个小分隔仓，一个分隔仓装经济煤种，另一个分隔仓装常用煤种，通过控制每个小分隔仓的插板门，可根据机组实际需要任意切换入炉煤种。该种掺配煤方式可以随时切换入炉煤种，煤种更换速度快，操作简单，能够满足机组快速响应负荷的要求，例如，升负荷时，可将煤种切换为高热值煤种，以提高升负荷速率。

3、然而，基于这种新型的掺配煤方式，原煤仓必须进行改造，原煤仓如果全部进行改造，改造费用较高，且改造后由于煤仓一分为二，上煤方式发生改变，煤仓上煤频率将会增加，造成厂用电上升。基于这种新型的掺配煤方式，原煤仓是全部改造还是只需改造其中的一部分，原煤仓改造完成后如何才能使经济煤种掺烧比例达到最大化，经济煤种掺烧比例达到最大化后其收益如何评估，到目前为止未有相关的解决方案。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的是提供一种提高经济煤种掺烧量的运行优化方法、一种经济收益评估方法及装置。所述方法能够使经济煤种掺烧比例最大化，提高发电企业的经营指标，还能有效评估出因多掺烧经济煤种带来的经济收益。

2、为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种提高经济煤种掺烧量的运行优化方法，所述方法包括：

3、获取燃煤发电机组的供电煤耗、燃煤发电机组的满负荷功率、标准燃煤热值、非经济煤种的热值以及经济煤种的热值；

4、基于所述燃煤发电机组的供电煤耗、燃煤发电机组的满负荷功率以及标准燃煤热值，确定燃煤发电机组满负荷时锅炉燃烧第一预设时间段内所需的总热量；

5、基于所述总热量、所述非经济煤种的热值和所述经济煤种的热值，确定需要改造的目标煤仓的数量；

6、基于所述需要改造的目标煤仓的数量进行工业试验，根据目标煤仓非经济煤种不同掺配位置下对机组运行的影响，并结合机组磨煤机状态以及运行人员习惯，确定最佳掺烧位置；

7、基于所述最佳掺烧位置对目标煤仓内部增加隔板以进行改造，获得改造之后的煤仓；

8、针对改造之后的煤仓，确定燃煤发电机组各个工况对应的煤种切换负荷；

9、基于所述燃煤发电机组各个工况对应的煤种切换负荷对煤种进行切换，以使经济煤种的掺烧比例达到最大化。

10、在本技术实施例中，基于所述燃煤发电机组的供电煤耗、燃煤发电机组的满负荷功率以及标准燃煤热值，确定燃煤发电机组满负荷时锅炉燃烧第一预设时间段内所需的总热量，包括：

11、按照公式(1)，计算燃煤发电机组满负荷时锅炉燃烧第一预设时间段内所需的总热量：

12、q总热＝p·bg·29.3(1)；

13、式中，q总热表示燃煤发电机组满负荷时锅炉燃烧第一预设时间段内所需的总热量；p表示燃煤发电机组满负荷功率；bg表示燃煤发电机组的供电煤耗；29.3为标准燃煤热值，单位为mj/kg。

14、在本技术实施例中，基于所述总热量、所述非经济煤种的热值和所述经济煤种的热值，确定需要改造的目标煤仓的数量，包括：

15、按照公式(2)，计算需要改造的目标煤仓的数量：

16、q高·k·t+q低·m·t≥q总热(2)；

17、式中，k表示需要改造的目标煤仓的数量；m表示不需要改造的原煤仓数量；t表示磨煤机计算出力；q低表示经济煤种的热值；q高表示非经济煤种的热值；m+k＝n，n表示煤仓总数，且m、k为整数；k的数值从小到大开始带入计算，直至选择出满足条件k的最小值。

18、本技术第二方面提供一种经济收益评估方法，用于对本技术第一方面所述的提高经济煤种掺烧量的运行优化方法进行经济收益评估，所述方法包括：

19、获取燃煤发电机组第二预设时间段内的历史负荷数据以及燃煤发电机组全年发电量；

20、对所述历史负荷数据进行统计，获得燃煤发电机组各负荷段的占比率以及燃煤发电机组各负荷段的平均负荷；

21、基于所述燃煤发电机组全年发电量、所述燃煤发电机组各负荷段的占比率以及燃煤发电机组各负荷段的平均负荷，计算因改造某一目标煤仓而多掺烧经济煤种对应的发电量q电n；

22、基于所述因改造某一目标煤仓而多掺烧经济煤种对应的发电量q电n，计算改造所有目标煤仓投运经济煤种时所需总热量q热；

23、基于所述总热量q热计算全部为非经济煤种时所需要的第一成本f高；

24、基于所述总热量q热计算全部为经济煤种时所需要的第二成本f低；

25、基于所述第一成本f高和所述第二成本f低计算经济收益。

26、在本技术实施例中，基于所述燃煤发电机组全年发电量、所述燃煤发电机组各负荷段的占比率以及燃煤发电机组各负荷段的平均负荷，计算因改造某一目标煤仓而多掺烧经济煤种对应的发电量q电n，包括：

27、按照公式(4)，计算因改造某一目标煤仓而多掺烧经济煤种对应的发电量q电n：

28、

29、式中，q电n表示因改造某一目标煤仓而多掺烧经济煤种对应的发电量；q表示燃煤发电机组全年发电量；x表示燃煤发电机组各负荷段的占比率；y表示燃煤发电机组各负荷段的平均负荷；n表示切换负荷代表的工况，n≤k。

30、在本技术实施例中，基于所述因改造某一目标煤仓而多掺烧经济煤种对应的发电量q电n，计算改造所有目标煤仓投运经济煤种时所需总热量q热，包括：

31、按照公式(5)，计算改造所有目标煤仓投运经济煤种时所需总热量q热：

32、q热＝(q电1·bg·29.3·z1+q电2·bg·29.3·z2+…+q电n·bg·29.3·zn)/1000(5)；

33、式中，q热表示改造所有目标煤仓投运经济煤种时所需总热量；29.3为标准燃煤热值，单位为mj/kg。

34、在本技术实施例中，基于所述总热量q热计算全部为非经济煤种时所需要的第一成本f高，包括：

35、按照公式(6)，计算全部为非经济煤种时所需要的第一成本f高：

36、

37、式中，a表示非经济煤种的单价；q高表示非经济煤种的热值。

38、在本技术实施例中，基于所述总热量q热计算全部为经济煤种时所需要的第二成本f低，包括：

39、按照公式(7)，计算全部为经济煤种时所需要的第二成本f低：

40、

41、式中，b表示经济煤种的单价；q低表示经济煤种的热值。

42、在本技术实施例中，基于所述第一成本f高和所述第二成本f低计算经济收益，包括：

43、按照公式(8)，计算经济收益：

44、f＝f高-f低  (8)；

45、式中，f表示经济收益。

46、本技术第三方面提供一种经济收益评估装置，所述装置包括：

47、获取模块，用于获取燃煤发电机组第二预设时间段内的历史负荷数据以及燃煤发电机组全年发电量；

48、统计模块，用于对所述历史负荷数据进行统计，获得燃煤发电机组各负荷段的占比率以及燃煤发电机组各负荷段的平均负荷；

49、第一计算模块，用于基于所述燃煤发电机组全年发电量、所述燃煤发电机组各负荷段的占比率以及燃煤发电机组各负荷段的平均负荷，计算因改造某一目标煤仓而多掺烧经济煤种对应的发电量q电n；

50、第二计算模块，用于基于所述因改造某一目标煤仓而多掺烧经济煤种对应的发电量q电n，计算改造所有目标煤仓投运经济煤种时所需总热量q热；

51、第三计算模块，用于基于所述总热量q热计算全部为非经济煤种时所需要的第一成本f高；

52、第四计算模块，用于基于所述总热量q热计算全部为经济煤种时所需要的第二成本f低；

53、第五计算模块，用于基于所述第一成本f高和所述第二成本f低计算经济收益。

54、与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：

55、本技术提供一种提高经济煤种掺烧量的运行优化方法及装置，所述方法能够使经济煤种掺烧比例最大化，提高发电企业的经营指标，还能能有效评估出因多掺烧经济煤种带来的经济收益。

56、本技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。