（热能工程专业论文）基于遗传算法的火电厂厂级负荷经济调度的研究.pdf

华北电力大学硕士学位论文 摘要 随着国家产业结构调整和电网负荷峰谷差的日益增大，研究火电厂内的机组负 荷经济调度问题就具有重要的现实意义。本文针对火电厂的实际运行情况，详细研 究了机组能耗特性曲线的确定方法，并对采集的天津大港电厂的机组数据进行了曲 线拟合；研究了机组启停过程中的各项能量损失及其计算方法，建立启停损失经济 计算模型；提出确定机组调峰方式的时候应综合考虑机组的启停能耗损失和寿命损 耗；建立了厂级负荷优化分配及机组经济组合的数学模型，并结合机组运行的经济 性和安全性考虑了多个约束条件；提出运用遗传算法来解决负荷经济调度的问题， 并根据本课题的需要对其进行了适当的改进；编制了遗传算法程序，并通过算例证 实了遗传算法的准确性和优越性，说明该算法有很好的实际应用和研究意义。 关键词：火电厂，启停损失，负荷优化分配，机组优化组合，遗传算法 a b s t r a c t w i t ht h ea d j u s t m e n to f 恤ei n d u s t r ys t r u c t u r ea n dt h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h ep e a ka n dt h e v a l ei nt h ep o w e r - u s i n gl o a dh a sb e c o m eg r e a t e r s od o i n gr e s e a r c ho nt h eo p t i m a ll o a d d i s p a t c ha n du n i tc o m m i t m e n to ft h e r m a lp o w e rp l a n t st om i n i m i z et h er u e lt o n s u r e p t i o nh a s p r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e t h i sp a p e r , f o c u s i n go nt h ep r a c t i c a lm o v i n gc o n d i t i o no ft h et h e r m a l p o w e rp l a n t s s t u d i e di nd e t a i lt h a th o w t od e t e r m i n et h ef u e lc o n s u m i p t i o nc u r v eo f u n i ta n da t t h es a m et i m ed i dt h ec u r v ef i t t i n ga c c o r d i n gt ot h eu n i t sd a t ac o l l e c t e df r o mt i a n j i nd a g a n g p o w e rp l a n t ；s t u d i e dt h ee a c hf u e ll o s si nt h ep r o c e s so fs t a r t i n g s t o p p i n gt h eu n i t sa n dt h e i r c a l c u l a t i o nm e t h o d s a n ds e tu pt h es t a r t s t o pi o s se c o n o m i c a lc a l c u l a t i n gm o d e l ；a n dp u t f o r w a r dt h a tf u e lc o n s u m p t i o na n dl i f ee x p e n d i t u r ew h i l es t a r t i n ga n ds t o p p i n gt h eu n i t s s h o u l db ec o n s i d e r e dw h e nu s i n gp e a k l o a dr e g u l a t i o n ；b u i l tt h em a t h e m a t i c a lm o d e lo f p l a n t so p t i m a l1 0 a dd i s p a t c ha n du n i tc o m m i t m e n t ，a n dt o o ks e v e r a lr e s t r i c t i o n su n d e r c o n s i d e r a t i o ni nt h el i g h to fs a f ea n de c o n o m i c a lu n i t so p e r a t i o n ；p u tf o r w a r dg e n e t i c a l g o r i t h mt os o l v et h ep r o b l e m so fo p t i m a ll o a dd i s p a t c ha n du n i tc o m m i t m e n t a sw e l la s i m p r o v e di t f o rt h en e e d so fm yr e s e a r c h ；w o r k e do u tt h eg ap r o g r a ma n dp r o v e dg a s a c c u r a c ya n ds u p e r i o r i t yt h r o u g ht h ec a l c u l a t i o ne x a m p l e s ，a n ds h o w e dt h a tg ah a dg r e a t p r a c t i c a la n dr e s e a r c hm e a n i n g l i ux i n g ( t h e r m a le n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yv i c ep r o f i z h up i n g k e yw o r d s ：t h e r m a lp o w e rp l a n t ， s t a r t s t o pl o s s ，o p t i m a l l o a d d i s p a t c h ， u n i t c o m m i t m e n t ，g e n e t i ca l g o r i t h m 华北电力大学硕士学位论文 声明 是本篙黩燃鬟然言篇篇漾豢洚篙黢是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行鲋研究i 作利取得的研究 成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而 使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 学位论文作者签名：主拉日期：盘翌础7 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文：同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 日期： 型曼 呜7 翩签名：焯 日 期：塑固! 三：2 7 华北电力大学硕士学位论文 1 1 课题研究的背景和意义 1 1 1 电力市场改革发展的要求 第一章绪论 近几年我国的国民经济快速发展，用电结构也发生了很大的变化，电网中用电 负荷的峰谷差日益增大，这就要求大型火电机组也都要参与调峰，使得火电机组不 能长期在额定负荷下运行。而火电机组在偏离设计值运行时，机组的效率将明显降 低，机组的煤耗增加，经济性降低，加之近来煤炭价格不断上涨，这样就会造成火 电厂的发电成本增加。 随着电力市场改革的不断推进和深化，【1 l 国务院于2 0 0 2 年颁发了国发 - 2 0 0 2 5 号文，以“厂网分开，竞价上网”为主要内容，“以打破垄断，以引入竞争，降 低成本，实现资源优化配置”为重要目标的电力体制市场化改革开始进入实施阶段。 这样发电企业只有通过市场竞争才能获得上网发电的机会，当电网调度给定的全厂 总负荷小于全厂总额定容量时，科学安排运行的机组组合，并将电网给定的总负荷 合理分配给并列运行机组，以在满足电网负荷需求和机组安全、稳定的同时，使全 厂总的能耗最少，降低发电企业的运行成本，以争得尽可能多的市场份额，扩大获 利空间。 目前电网在分配负荷指令的时候也考虑机组的优化组合和负荷分配，但由于电 网中机组的数量较多，电网无法考虑每个机组的特性，如机组的启停损失( 包括能 耗损失和寿命损失) 等，所以当厂网分开之后，各发电企业就可以根据自己机组的 特性，综合考虑机组的经济性和安全性两方面的因素，来有效的安排电厂内机组的 组合和机组问的负荷分配。所以研究火电厂的负荷经济调度问题具有重要的意义。 1 1 2 火电厂负荷经济调度 火电厂的负荷经济调度是根据各机组的热力特性确定应承担的负荷，以达到煤 耗最低的一种优化调度。它包括两方面的内容：一是并列运行机组间负荷的优化分 配，它是以给定电厂运行机组组合为前提的；二是单元机组的优化组合和开停机计 划的确定【2 1 。 电力系统负荷在一天中变化范围很大时，仅改变机组出力不改变机组组合时， 调节范围难以满足负荷变化的要求。有时即使勉强能满足负荷变化的要求，但高峰 负荷时机组的出力过大，低谷负荷时机组出力过小，既不安全也不经济。在一般电 力系统的正常运行中，一般需要随负荷的涨落而启停机组。 l 华北电力大学硕士学位论文 电力系统运行中的机组经济组合计划也称为开停机计划。它要求在保证系统安 全的条件下，在所研究的周期内合理选择运行机组和安排其开停机计划，使周期内 系统消耗的燃料总量为最少。从国外和国内调度经验我们可以到的一个大体的概 念：经济负荷分配可节约o 5 1 5 的燃料； 3 1 机组经济组合的效益可达l 2 5 。 1 2 火电厂负荷经济调度的求解方法 机组负荷经济调度问题是一种有约束的、高维的、非线性的优化问题，加之考 虑了机组的启停能耗及安全等更加复杂的条件，其求解方法比较复杂。【4 】【5 1 目前主 要应用的方法主要有优先次序法、动态规划法、混合整数规划法、线性规划法、l r 法、遗传算法、人工神经网络、模拟退火法、禁忌搜索法、模糊优化法等一系列算 法。下面介绍几种比较常用的求解方法。 1 2 1 优先次序法 优先顺序法将系统可调度的机组按各机组运行的最高效率作为各机组运行经 济特性指标，按照由大到小的顺序进行排列根据系统负荷大小按这种顺序依次投 入机组。优先顺序法提出较早，但由于优先次序的确定只考虑机组的最高效率点且 计算时所考察的机组不多，因此，优先次序法所得到的结果往往不能保证是最优组 合，仅为次优组合。所以，对计算精度要求较高的场合不适用。 1 2 2 动态规划法 动态规划方法是解决多阶段决策过程最优化的一种数学方法，是美国数学家贝 尔曼( r b e l l m a n ) 等人在t 9 5 1 年根据一类多阶段决策问题的特点，把多阶段决策 问题变为一系列互相联系单阶段问题，然后逐个加以解决，与此同时，他提出了解 决这类问题的最优性原理。动态规划法对机组的煤耗特性曲线没有什么要求，因此 可以解决各种类型报价曲线的负荷经济分配问题。该方法将间题分成若干步，每步 增加一个机组，使得从第一步到该步的目标函数最小，然后递推进行下一步，直至 完成对所有机组的寻优，因此每一级决策都是最优决策。但动态规划法也有其局限 性，它是一种有限穷举法，计算量较大，特别是求解大规模问题是容易出现“维数 灾”。 用动态规划法处理机组优化组合问题时把求解过程分为两段：一段是对系统机 组允许的最小、最大发电有功功率间所有负荷，预先用动态规划法找出各机组相应 的最优运行状态及最优发电有功功率，并作记录；另一段是根据实际负荷利用所作 的纪录求出相应的机组优化组合。 2 华北电力大学硕七学位论文 设s i 为状态变量，代表系统负荷值，x i 为决策变量，代表机组的发电有功功率， f i ( s i ) 为最优指标函数及最小耗量函数，表示系统负荷为s i 时第i 级决策完成后系统 的总耗量。则第i 级决策的最小耗量函数为f 6 i 颤s ，) = m i n i p , x , ) + 细知) ( 1 i ) o i x i 立i 式中m i n p i m i 。，i = l ，2 ，n s i p i m x - 4 p n 耐。x i p n 。或x i = o ( 此时即为该机组不运行，机组的运行状态u i - - o ) 利用这个递推关系式进行逐段计算，同时记录下机组优化组合。当进行完最后 一级决策后，每一个负荷选样值下所得到的最终组合纪录即为该负荷值下的优化组 合。 1 2 3 遗传算法 遗传算法是一种基于生物自然选择和遗传机理的随机搜索算法。它通过模拟自 然界生命与智能的产生与进化过程，按照“优胜劣汰、适者生存”的原理，模仿孟德 尔的遗传变异理论，在迭代过程中寻找更好的结构。遗传算法应用于系统优化时，首 先将解的搜索空间( 欲求解问题的解空间) 映射为遗传空间，把每一个可能的解称 为一个染色体或个体，由所采用的编码表示，个体的每个元素称为基因。所有染色体 组成种群，根据适应度值的大小，按照预定的目标函数对每个染色体进行评价，保留 好的结果，同时寻找更优的结构( 解) 。 遗传算法作为一种全新的随机优化与搜索算法，1 2 9 1 3 1 】具有以下特点：遗传算 法对所求解的优化闯题没有太多的数学要求，可以处理任意形式的目标函数和约 束，包括线性的、非线性的、离散的、连续的，甚至混合的搜索空间，因而用它计 算电力系统的经济调度时不必将发电能耗曲线近似化，从而可以避免产生较大的误 差。遗传算法能够非常有效地进行概率意义下的全局搜索，不会过早的陷入局部 最优解，而且具有良好的并行搜索能力。遗传算法对于各种特殊问题可以提供极 大的灵活性来混合构造领域独立的启发式，从而保证算法的有效性。 1 3 国内外的研究动态 1 3 1 国内现状 我国的一些电力系统早在五十年代就开展过“等微增率”调度，但是这项工作 却逐渐落后于电网规模的迅速发展，所以我国在火电厂负荷分配和经济组合这方面 3 华北电力大学硕士学位论文 的研究落后于国外很多。随着近年来电力市场的不断发展，机组的优化调度问题在 国内也越来越引起电力系统部门和学者的重视。 随着电网中负荷峰谷差的逐年加大，使得参与调峰的机组的容量也越来越大。 过去的调峰任务一般由经济性较差的中小容量的老机组承担，例如我国建国初期建 造的一批小容量机组，这些机组虽然设计时为基本负荷机组，但由于容量小，操作 比较简单，启动和停机的速度较快，基本上能满足调峰要求。近期由于电网组成结 构的改变，峰谷差的增大，一批较大容量机组开始参与调峰，如我国的3 0 0 m w 机 组已经开始低负荷运行调峰。尽管我国大机组参与调峰，但均为基本负荷机组改造 成降负荷运行，并没有制造专门用于调峰的单元汽轮机。而且随着峰谷差的日益增 大，我国电网的调峰问题将更加突出。 我国现有电网的调度的方式基本分为两种：对于不具有自动发电控制( a g c ) 功能的电厂，电厂值长主要依靠调度电话或远方终端接收电网调度发来的全厂中长 期负荷曲线和实时负荷指令，再由值长通过单元机组值班人员分配给每台机组；对 于具有a g c 功能的电厂，则采用直调机组的方式，即电网调度通过远方终端直接 对电厂的机组传送负荷指令。上述负荷调度方式在实时负荷分配方面，主要采用效 率法，即效率高的机组带较多的负荷，效率低的机组带较少的负荷。这种方法非常 简单，但却缺乏科学依据。在机组的组合问题上，则主要采用优先顺序法，即总是 考虑让效率高的机组优先运行，效率低的机组优先停运。但由于机组的组合问题属 于高维数、多约束、非线性、多阶段、混合整数规划的问题，要解决如此复杂的优 化问题，优先顺序法显然是无能为力的。从安全稳定性方面来看，电网调度直接控 制到机组的方式，通常会使得机组产生一些无谓的损耗，影响机组的寿命1 7 l 【8 】f 9 】。 因此随着电力市场改革的进一步发展，逐步实现“厂网分开、竟价上网”，将 电厂的总负荷直接分给个电厂，由各电厂自己确定哪些机组运行，带多少负荷。因 此，对大型火力发电厂的多台机组进行经济调度就具有很好的现实意义。 1 3 2 国外情况 在一些发达国家中，机组负荷优化调度已有半个多世纪的研究历史了。特别是 自上世纪8 0 年代以来，电力系统的运行体制问题引起广泛的关注，世界各国纷纷 开始建立电力市场改变电力企业垄断经营，来增强企业的竞争力。由于负荷优化调 度方法对提高发电企业的经济效益和改善系统安全运行有很大的贡献，因此许多学 者在这方面进行了理论研究并且提出了许多解决方案和大量的计算方法。 文献 1 0 提出了一种新的h o p f i e l d 神经网络结构，来解决经济分配问题，像无 约束问题。一种新的映射技术来解决二次的等式既不等式约束，边界条件被修正激 4 华北电力大学硕士学位论文 活。这种方法经过3 - 2 4 0 台不同大小的系统中进行实验，并把结果与传统的方法和 改进的h o p f i e l dn n 方法进行比较。文献 1 1 证明了遗传算法在对机组负荷分配搜 索时与传统算法相比具有很强的鲁棒性。最初，遗传算法在遇到简单问题时并不具 有优势，例如，在求解静态的经济分配时，但是当问题的数目变得日益增多和复杂 时，遗传算法在计算的精确性上就逐渐超过了传统算法。结果显示，遗传算法应用 在机组负荷分配上，其鲁棒性和适应性都很好，而且特别是对于复杂的目标函数， 其结果比传统方法更加准确。文献 1 2 提出遗传算法可以解决带有复杂边界约束条 件的火电机组的负荷分配问题，改进了罚函数，同时可以较为精确的找到最优解， 并在一个有十三台热力机组的系统中进行了测试和验证。文献 1 3 讨论了在对机组 进行经济调度时，由于机组的运行参数发生变化，考虑了对机组安全性的影响。在 两个不同的系统中进行实验，结果表明，遗传算法在这方面有很好的应用前景。文 献e 1 4 提出了一种新的采用实数编码，混合随机搜索的方法来解决火电厂的负荷分 配问题。这种启发式算法将模拟退火法融入到遗传算法的选择环节。并通过计算验 证，这种启发式算法比通常的遗传算法和模拟退火法的收敛速度要快，计算结果也 很精确。 1 4 论文的主要内容 本文的主要内容包括： ( 1 ) 对负荷优化分配及机组的经济组合问题进行了介绍，讨论了国内外在此 领域的发展情况，并介绍了几种解决该问题的方法，本文运用遗传算法来对该问题 进行求解。 ( 2 ) 分析了机组能耗特性曲线的影响因素和拟合的方法，收集天津大港电厂 四台机组的运行的原始数据，通过热力计算，利用最小二乘法对能耗曲线进行拟合， 编制出额定参数下各机组的煤耗特性曲线。 ( 3 ) 详细研究了机组启停过程中的各项能量损失及其计算方法，建立启停损 失经济计算模型；分析机组的两种调峰方式：两班制运行和低负荷运行；提出综合 考虑机组调峰过程经济性和安全性的评价指标，即在确定机组调峰方式的时候综合 考虑机组的启停能耗损失和机组的寿命损耗。 ( 4 ) 建立机组优化组合和负荷分配问题的数学模型，选择标准煤耗量最小作 为目标函数，全面考虑各台机组运行的各种约束条件，另外根据电厂的实际情况， 考虑机组启停过程中的能耗量，作为边界约束条件，保证机组运行的经济性和安全 性。 ( 5 ) 详细介绍了遗传算法的基本原理和算法，针对遗传算法的不足的地方进 行适当的改进。 华北电力大学硕士学位论文 ( 6 ) 根据建立的数学模型用遗传算法进行寻优，用m a t l a b 7 0 编制计算程序， 计算出各台机组的分配结果，并对计算结果进行比较，找出最优解。 6 华北电力大学硕士学位论文 第二章机组煤耗特性曲线拟合 2 1 机组运行能耗曲线介绍 机组能耗特性反映了机组在不同的工况下对一次能源的消耗量，其反映了机组 经济性的高低。而且，机组的能耗特性曲线是对并列运行的各台机组进行负荷经济 调度和分配的基本依据。对于燃煤发电机组而言，其能耗特性一般表现为发电( 或 供电) 标准煤耗量与发电( 或供电) 负荷量的函数关系。 2 2 煤耗量的计算 锅炉性能计算主要指锅炉效率计算，计算方法通常有正平衡法和反平衡法两 种。正平衡法即用已知燃料消耗量及有效利用量来计算锅炉效率；反平衡法即通过 锅炉各项热损失来计算锅炉效率。正平衡法用于在线计算分析时需准确及时地测量 出入炉煤量及其发热量，但国内外尚没有对入炉煤量和煤质分析非常精确可靠的在 线测量方法。因此，通常都采用反平衡计算法进行锅炉效率计算。 2 2 1 锅炉热效率嘲嘲 ( 1 ) 正平衡法： 刀：鱼l o o q ， 式中r l 锅炉热效率，； q i 锅炉有效利用热量，k j k g ； q 广一锅炉输入热量，k j & g 。 ( 2 ) 反平衡法： r l = q l = 1 0 0 一( q 2 + q 3 + q 4 + q 5 + q 6 ) 式中q 锅炉热效率，； q 1 锅炉有效利用热量占输入热量的百分数，； q 2 排烟损失的热量占输入热量的百分数，； q 3 化学不完全燃烧损失的热量占输入热量的百分数，； q 4 机械不完全燃烧损失的热量占输入热量的百分数，； q 5 一一锅炉散热损失的热量占输入热量的百分数，； q 6 - 一其他热损失的热量占输入热量的百分数，。 排烟热损失q 2 7 ( 2 - 1 ) ( 2 2 ) 华北电力大学硕士学位论文 9 2 - 监兰型( 2 - 3 ) 蟛， 式中i p 厂排烟焓，k j k g ； 露进入锅炉的冷空气焓，按冷空气温度t l k = 3 0 ( 2 计算，k j k g ； 口，排烟处的过量空气系数，口，= 口t + 盯。 q 2 损失是锅炉热损失中最主要的一项。对大中型锅炉，约为4 8 ，影响q 2 的 主要因素为排烟温度和烟气容积，通常op y 升高1 0 2 0 。c 司 使q 2 约增加1 。 化学不完全燃烧热损失q 3 这是由于c o 、h 2 、c i - i , 等可燃气体未燃烧放热就随烟气离开锅炉而造成的热 损失。 q3=c。-+0375s,236co+2015h2+668ch4100-q4100,(2-4) qr 0 2 + c o + c h , 1 0 0 式中c o 、h 2 、c l l 4 干烟气中一氧化碳、氢气、甲烷的容积百分比，可从烟气 分析测得； r 0 2 干烟气中三原子气体容积百分比。 正常燃烧时q 3 值很小。在进行锅炉设计时，q 3 值可以根据燃料种类和燃烧方式 选取：煤粉炉q 3 = o ，燃油和燃气炉q 3 - - o 5 ，火床炉q j = o 5 - 1 o 。 影响q 3 的主要因素有：燃料的挥发分、炉膛过量空气系数、燃烧器结构和布置、 炉膛温度和炉内空气动力工况等。 机械不完全燃烧损失q 4 这是燃料中未燃烧或未燃尽碳造成的热损失，这些碳残留在灰渣中，也称为固 体不完全燃烧热损失或未燃损失。对于煤粉炉其计算公式如下： q 4 = 志+ 忐+ 忐，警，( 2 - 5 )。而石+ 而乏+ 而虿丁 式中的a y h 、口册、分别为烟道灰、飞灰、冷灰或冷炉斗灰渣中的灰量占入炉燃料 总灰分的质量份额，c v h 、c m 、c m 分别为烟道灰、飞灰和冷灰或冷灰斗灰渣中可燃 物含量的百分数，3 2 7 0 0 为每千克纯碳的发热量。 在设计锅炉时，q 4 可根据燃料种类和燃烧方式选用，热力计算方法中有推荐值。 对固态除渣煤粉炉：褐煤q 4 = 1 ，烟煤q 4 = 2 ，贫煤q 4 = 3 ，无烟煤q 4 = 4 ；燃油 和燃气炉q 。= o 。 影响q 4 的主要因素有：燃料性质、燃烧方式、炉膛型式和结构、燃烧器设计和 在置、炉膛温度、锅炉负荷、运行水平、燃料在炉内的停留时间和与空气的混合情 况等。 华北电力大学硕七学位论文 锅炉散热损失q 5 这是由于锅炉本题及其范围内各种管道、附件的温度高于环境的温度而散失的 热量。锅炉在额定蒸发量时的散热损失： q s , = 5 8 2 ( d c d ) o 3 8 ( 2 - 6 ) 当锅炉在其他蒸发量运行时，应换算成实际散热损失q 5 ： q 5 = q d 。等 ( 2 - 7 ) 式中d c d ，d 一额定蒸发量和实际蒸发量，k g s ； q s , 。d 额定蒸发量时的散热损失，。 影响散热损失的主要因素有：锅炉外表面积的大小、外表面温度、炉墙结构、 保温隔热性能以及环境温度等。 其他热损失舶 锅炉的其他热损失q 6 主要是灰渣物理显热损失g ，另外，在大容量锅炉中， 由于某些部件( 如尾部受热面的支撑梁等) 要用水或空气冷却，而水或空气所吸收 的热量又不能送回锅炉系统中应用时，就造成冷却热损失g 。故q 6 - 薛+ q 。 对固态排渣煤粉炉只有当燃料中灰分满足以鸶詈时，才需计算口孑 灰渣物理显热损失话用下式计算： 珐= 半， ( 2 8 ) 式中( 胡) 。一一l k g 灰渣在温度为口时的焓，i u & g ； 排灰渣量占入炉燃料总灰分的质量份额。 当各部分的灰渣温度不等时，应分别计算，然后相加。 灰渣温度：对固态排渣炉和火床炉，取晚= 6 0 0 。c ；液态排查炉，= t 3 + 1 0 0 c ； 流化床锅炉溢流灰温度等于床温，冷渣管排出冷灰温度比床温低5 0 c 。 2 ，2 2 汽轮发电机组的绝对电效率“” 汽轮发电机组的绝对电效率仉= 琅2 等 式中q 0 机组热耗率： r i - - - - 汽轮机的绝对内效率，； 机械效率，； ( 2 9 ) 华北电力大学硕士学位论文 发电机效率，a 通常情况下，i o o m w 及以上凝汽式汽轮发电机组的机械效率和发电机效率 仇都大约维持在9 8 9 9 ，可以设定为默认值。所以，汽轮发电机组的绝对电效率 的主要影响因素为汽轮机的绝对内效率仍。 正、反热平衡法计算的琅表达式如下： 若以进入汽轮机蒸汽为l k g 计，即用相对量时则比热耗吼为 吼= 鲁= ；+ 衄 舭g ( 2 - l o ) 式中，比内功w f2 毒，k j 翘；比冷源热损失衄= 等，眦g 用正热平衡法时： 用反热平衡法时： 玩= 兰 g o 轨：l 一鲤 叮0 2 2 3 厂用电率和主蒸汽管道效率 ( 2 - 1 1 ) ( 2 - 1 2 ) 主蒸汽管道效率= 鲁，现代火电厂的管道效率可达9 9 左右，所以本文在 确定机组能耗特性时，取0 9 9 。 厂用电率= 鲁， ( 2 - 1 3 ) 式中吃厂用电功率； 只输出电功率。 2 2 4 单元机组的热经济性指标 2 2 4 1 机组发电热经济性指标 机组热耗 如：三咝k j h 仇节，仉 o ( 2 一t 4 ) 华北电力大学硕士学位论文 机组热耗率：丝k j ( k w 1 2 q b q p q - h ) ( 2 1 5 ) 机组标准煤耗率 蜂2 丽西3 而6 0 0* 瓦0 瓦1 2 3 k g 标煤( k w h )( 2 - 1 6 ) 2 2 4 2 机组供电热经济性指标 机组供电热耗率 =而3600n k j ( k w h ) 2 而“邶“ 机组供电标准煤耗率 咋2 瓦而0 1 2 3 k g 标煤( k w h ) 式中一机组热效率 2 詈 2 3 单元机组能耗特性曲线的拟合 2 3 1 最, b - - 乘法m 1 ( 2 - 1 7 ) ( 2 1 8 ) ( 2 - 1 9 ) 曲线拟合的最小二乘法并不是要求一个函数( 可以是多相式) 通过点( x j ，y j ) ， j = o ，1 ，i n ，而是要求这个函数经过这些点的“附近”，使其平方误差最小。 设( x ) ，仍( x ) ，( x ) 为 c a ，b 】上线形无关的函数集合， 令 = s p a n d p 0 ，仍，纹 。设坟x ) 为在m + 1 个节点a = x o x l o 0 4 8 1 9 m # 子( 6 3 ) 转予的价格( 万元) 图6 4 煤炭价格与转子价格的关系图 由图6 - 4 可知，当煤炭的价格在图中曲线之上，在低谷负荷时间超过临界时间 to r 的时候，采用两班制调峰就要比两台机组均带5 0 低负荷运行要经济。举例来 说，据文献 2 5 1 中介绍，1 9 9 9 年汽轮机高中压缸的转子的价格大约为2 1 0 0 万元， 如今据估计要翻一番还多，若采用4 5 0 0 万元进行约算的话，即煤的价格需要高于 2 1 6 元吨时，两班制启停才