M701F4型二拖一机组增效负荷偏置自动判定研究

单位发电量下的能耗效率C（MJ/MWh），既：

其中，BIAS的取值范围为-5到+5，间隔0.1，从而每次运算可以获得100个能耗效率差值，选取差值中的最大值所对应的BIAS值为最优负荷偏置。最后，通过对比模拟结果与实际增加偏置后的结果，可以进一步验证模型的准确性，进而通过反馈结果修改模型结构。

2  结果分析

为了检验模型的准确性，进行了模拟结果与2019年4月14日进行的负荷偏置实验结果的对比。实验环境基本保持稳定，环境温度维持在20℃左右，天然气热值维持在34MJ/Nm3左右。该实验得出的结论为，为1号机增加8MW的偏置与未加偏置相比，联合循环煤耗最多可节约0.08g/kWh，按照全年4500小时二拖一运行时间，可每年节约47.7万元燃料成本。而模型预测结果为1号机增加10MW的偏置（既为1号燃机增加±10MW的偏置，2号燃机根据AGC自动调节）会每年节约37.4万元的燃料成本。说明该模型的预测方向与实际结果基本一致。产生差异的主要原因在于燃机拍热量差异可能导致的联合循环效率差异。而且由于两台余热锅炉换热性能的不同，负荷偏置对联合循环综合效率的提升潜力有进一步的可挖掘空间。

由于文章研究机组地处华北地区，燃机进气滤网处全年湿度变化不大，因此实际建模时只采用了环境温度与天然气热值作为暂态影响因素，同时简化了模型。之后分别对180MW、200MW、240MW、260MW，环境温度在35℃附近，天然气热值在34MJ/Nm3下的燃机能耗曲线进行绘制与分析，本次研究发现在偏置设定值±5MW的范围不同负荷下的最优负荷偏置不同，所带来的经济效益也不同。按照全年4500小时的二拖一运行时间，采用最优的负荷偏置在±5MW这么小的调节范围内也可以为研究机组的联合循环效率带来20至200万元的成本节约。由于研究对象机组投入生产时间较短，燃机性能偏差较不明显，可以推论该方法可以对年久机组差生更急明显的经济性优化。同时，该方法也适用于对机组当氧化物的排放控制，对机组稳定燃烧负荷段的记录与政策，可以实现机组在经济性，环保性与安全性的多方位提升。

3  结论与分析

①该研究验证了现实中机组运行因安装、试运、操作、事故、燃烧状况、环保要求等差异系最终会导致两台机组的性能出现偏差，最优负荷偏置并非为0。

②京燃热电M701F4型燃机自2015年投产已经运行4年，机组尚未经历A修，各项性能指标较为优秀，两台燃机的性能差异尚不明显，却已经能通过细微的偏置设定获取经济效益提升。最优负荷偏置对长龄机组的潜在经济性提升效果更为明显。

③本研究所设计的模型只考虑的环境温度与热值两个因素，并建立了相对简单的修正模型。而且由于联合循环的全过程具备一定的复杂性，目前只能将循环过程逐级拆分，采用逐级研究的方式寻找最优负荷偏置的设置办法。

④不仅燃机的经济性，燃机NOX排放与燃烧稳定性在不同负荷段也有着明显的差异特性，使得对最优负荷偏的讨论有很大的应用空间。

⑤该最优负荷偏置的的设置思路同样可以应用到余热锅炉效率提升、汽机主管线效率提升、机力塔风机分布与风向的关系等方向的研究。

参考文献：

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