基于數據驅動和數據挖掘的電廠熱經濟性分析

第1章 緒論

1.1課題研究的背景和意義
在我國，火力發(fā)電仍然占據主導的地位。研究發(fā)電廠的經濟效益和社會效益具有極重要的意義，我國電力工業(yè)發(fā)展方針指出，“十一五”期間電力工業(yè)發(fā)展堅持提高能源利用效率。國家之所以如此重視能源的的利用率和火電廠的經濟效益，首先是由于常規(guī)的火電廠是一次性能源用能大戶，利用火電廠發(fā)電更是影響全國一次能源生產、運輸和節(jié)約的大事。其次是由于火電廠是技術、資金密集性企業(yè)，需耗費大量的資金和鋼材。同時火電廠以投資少、建設快而優(yōu)于水電和核電。因此，必須在這些方面發(fā)揮優(yōu)勢才能使火電更好地滿足社會的需要。[1]截至2007年底，我國發(fā)電裝機容量中，火電約占總容量的77.73%?；痣娦袠I(yè)是消耗一次能源的大戶，在煤價不斷飆升的今天，火電廠節(jié)能降耗具有十分重要的意義。因此，對火力發(fā)電廠熱經濟性的研究也至關重要。電廠的熱經濟性旨在說明火電廠對燃料的利用率和在產熱過程中整個發(fā)電系統的能量轉化和利用情況。這就是我們通常所指的熱經濟性指標。這一指標與電廠的發(fā)電成本，發(fā)電利潤和燃料的使用情況都有直接的關系。同時也是評價火電廠一切經濟指標的評價標準，代表了發(fā)電廠能量利用、熱功轉變技術的先進行和運行經濟性。在火力發(fā)電廠的各個組成部分中，熱力系統尤為重要。對其進行經濟性的節(jié)能分析，不僅是對發(fā)電廠機組在管理上的提高，還能提高其經濟性水平，是我們研究中一種比較常見而且有效的手段。通過閱讀文獻了解了幾種發(fā)電廠熱力系統分析方法和國內在該領域的發(fā)展過程。熱力系統分析分別經歷了代數運算、矩陣計算、矩陣微分等階段。并在不同的方法上實現了定流量分析向定功率分析的拓展,逐步完善了各種分析方法。[2]現在我們利用的電廠熱力系統經濟性分析方法中，主要是依托計算機高速的數據處理能力和高仿真能力，結合質能守恒原理與熱平衡計算方法，以實現熱力系統的經濟效率、耗差的熱力計算、診斷分析。通過仿真技術，實現在線實時監(jiān)測與分析指導。在我國電站自動化和信息化的發(fā)展過程中，集散控制系統（Distributed ControlSystem，DCS）、管理信息系統（Management Information System，MIS）和廠級監(jiān)控信息系統（Supervisory Information System，SIS）先后應運而生，使電站自動化和管理信息化水平得到了空前的提高。電站 SIS 是主要為火電廠全廠實時生產過程綜合優(yōu)化服務的生產過程實時管理和監(jiān)控的信息系統。它是一個融電廠熱能動力工程、計算機與信息工程、管理與決策科學、熱工控制技術、人工智能技術等學科與技術于一體的集成信息系統。它的主要功能可以包括全廠綜合性能計算、運行優(yōu)化及其操作指導、全廠負荷優(yōu)化調度、機組壽命管理與狀態(tài)監(jiān)視、故障診斷及其操作指導等。[3-5] 為了實現我國國民經濟的可持續(xù)、高效率、綠色的發(fā)展，并且在不影響國民正常使用電能的條件下，國家要適當增加電力項目的投資，大力發(fā)展新能源的投資和建設。對已有的火力發(fā)電廠和水利發(fā)電廠，以及其他形式的發(fā)電設備，我們要充分研究與分析其運行成本，提高經濟性，使得煤炭資源這一一次性能源能夠高效率使用。