ИнформСистем: исследование оптимизации ресурсов тепловой электростанции

Если наилучший вариант легко находится без использования оптимизирующих программ, включая ХОП-оптимизацию (ХОП - характеристика относительного прироста), то вряд ли уместно говорить об оптимизации вообще.

Когда электростанция загружена на максимальную мощность, то вопрос оптимизации вообще отпадает, т.к. для оптимизации ресурсов должен быть достаточный маневр по загрузке оборудования. Снижение же перерасхода топлива всегда актуально и не зависит от степени оптимизации и загрузки электростанции. Даже при внедрённой оптимизации необходим оперативный контроль за текущим перерасходом топлива, т.к. оптимизация - это просто желание, а перерасход топлива - это результат.

Оптимизация ресурсов на электростанции планируется для снижения расхода топлива и, к сожалению, в данном контексте перерасход топлива не рассматривается. Это связано с тем, что для оптимизации, как правило, используется очень узкий круг технологических показателей, а вот для вычисления перерасхода топлива необходима полная модель электростанции с расчётами фактических и нормативных ТЭП. 

Но при оптимизации вполне возможен вариант, когда фактический расход топлива вместо снижения увеличивается из-за большого его перерасхода. А перерасход топлива (Bфакт - Bнорм) связан в основном с человеческим фактором. 

В последнее время стало очень модно пропагандировать ХОП-оптимизацию, как панацею для минимизации расхода топлива. Данный метод говорит о том, что для приращения мощности следует использовать ту турбину, для которой потребуется меньшее приращение пара, а, следовательно, и топлива. Это было бы правильно, если бы на электростанции постоянно менялись характеристики турбин, то без программы не обойтись. Но они стабильны, по крайней мере, несколько лет. И оптимально загрузить турбины, используя элементарные правила, ничего не стоит. 

Не являясь технологом, это вам продемонстрирую.

Для примера возьмём электростанцию с 10 турбинами Т-100-130 со следующими параметрами: режим - одноступенчатый; Pнто = 0,5 кгс/см2; Qт = 0 гкал/ч; Nmin = 50 МВт; Nmax = 116 МВТ. Электростанция имеет план на обеспечение электроэнергией 830 МВт*ч. Необходимо найти загрузку турбин с минимальным расходом пара (а значит, и топлива).

Исходное состояние для всех турбин примем одинаковое, чтобы в сумме было 830 МВт. По энергетической характеристике найдём общий расход пара. Он составляет 3074 т/ч.

Дальше используем следующий алгоритм. Последовательно будем загружать турбины (одна, две, три и т.д.) на максимальную мощность, а остаток поровну делить на остальные (девять, восемь, семь и т.д.), но не меньше Nmin на каждую. Мы получим следующие значения расходов пара: 1-3088, 2-3099, 3-3114, 4-3130, 5-3179. Мы видим, что расход пара растёт, следовательно, это не оптимальные варианты.

Следующий вариант загрузки связан с остановкой двух турбин. У нас получилось следующее сочетание: 6 турбин на максимуме - 116 Мвт, а две поровну по 67 МВт. В этом случае расход пара равен 3067 т/ч. Вот вам и оптимальный вариант.

Таким образом, общее правило оптимизации для турбин можно сформулировать следующим образом: Необходимо так загрузить турбины, чтобы максимальное их число не работало.

А сейчас найдём возможные проценты экономии топлива используя самые крайние варианты: (3179 - 3067)/ 3179* 100 = 3,5%. Но электростанция реально работает в промежуточных вариантах, следовательно, это значение при программной оптимизации будет значительно меньше.

Для сравнения, внедрение беззатратной технологии на MES-Системе «MES-T2 2010» даёт экономию топлива в 10% из-за ликвидации перерасхода топлива посредством оперативного контроля за ним в реальном времени. Таким образом, игнорирование вопроса по текущему контролю за перерасходом топлива сведёт к нулю все благие намерения по оптимизации ресурсов на электростанции.

Истинный нулевой перерасход топлива, контролируемый на минутных интервалах в реальном времени, и есть самая лучшая оптимизация работы всей электростанции, а не только загрузки турбин.

И тут невольно у ТГК и ОГК возникает сомнение, что итак, мол, все электростанции успешно функционируют в рыночных условиях без оперативного учёта перерасхода топлива. Но так сложилось по старинке, т.к. не было MES-Систем. Но ведь электростанции могут работать ещё успешней.

И как бы голову не прятать в песок, проблема бесконтрольного перерасхода топлива была всегда и остаётся сейчас. И парадокс в том, что никто не знает истинной величины перерасхода. Те же месячные значения, которыми электростанции отчитываются перед ТГК и ОГК, далеки от истины из-за неверных методик. Это касается и искаженных нормативных графиков полиномами, и отсутствия интегрального исчисления получасовых значений перерасхода топлива.

ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ ВЕРСИЯ Инновационной MES-Системы «MES-T2 2010» с расчётами фактических и нормативных ТЭП, с минутными и получасовыми расчётами перерасхода топлива и с оперативной аналитикой размещена на сайте: www.Inform-System.ru.