基于數(shù)據(jù)驅(qū)動和數(shù)據(jù)挖掘的電廠熱經(jīng)濟(jì)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(jù)主導(dǎo)的地位。研究發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)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(jiān)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(jīng)濟(jì)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(chǎn)、運(yùn)輸和節(jié)約的大事。其次是由于火電廠是技術(shù)、資金密集性企業(yè)，需耗費(fèi)大量的資金和鋼材。同時(shí)火電廠以投資少、建設(shè)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(jī)容量中，火電約占總?cè)萘康?7.73%?；痣娦袠I(yè)是消耗一次能源的大戶，在煤價(jià)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(jīng)濟(jì)性的研究也至關(guān)重要。電廠的熱經(jīng)濟(jì)性旨在說明火電廠對燃料的利用率和在產(chǎn)熱過程中整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化和利用情況。這就是我們通常所指的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。這一指標(biāo)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(guān)系。同時(shí)也是評價(jià)火電廠一切經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，代表了發(fā)電廠能量利用、熱功轉(zhuǎn)變技術(shù)的先進(jìn)行和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。在火力發(fā)電廠的各個(gè)組成部分中，熱力系統(tǒng)尤為重要。對其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性的節(jié)能分析，不僅是對發(fā)電廠機(jī)組在管理上的提高，還能提高其經(jīng)濟(jì)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(xiàn)了解了幾種發(fā)電廠熱力系統(tǒng)分析方法和國內(nèi)在該領(lǐng)域的發(fā)展過程。熱力系統(tǒng)分析分別經(jīng)歷了代數(shù)運(yùn)算、矩陣計(jì)算、矩陣微分等階段。并在不同的方法上實(shí)現(xiàn)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(xiàn)在我們利用的電廠熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析方法中，主要是依托計(jì)算機(jī)高速的數(shù)據(jù)處理能力和高仿真能力，結(jié)合質(zhì)能守恒原理與熱平衡計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效率、耗差的熱力計(jì)算、診斷分析。通過仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測與分析指導(dǎo)。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(tǒng)（Distributed ControlSystem，DCS）、管理信息系統(tǒng)（Management Information System，MIS）和廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（Supervisory Information System，SIS）先后應(yīng)運(yùn)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(shí)時(shí)生產(chǎn)過程綜合優(yōu)化服務(wù)的生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)管理和監(jiān)控的信息系統(tǒng)。它是一個(gè)融電廠熱能動力工程、計(jì)算機(jī)與信息工程、管理與決策科學(xué)、熱工控制技術(shù)、人工智能技術(shù)等學(xué)科與技術(shù)于一體的集成信息系統(tǒng)。它的主要功能可以包括全廠綜合性能計(jì)算、運(yùn)行優(yōu)化及其操作指導(dǎo)、全廠負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度、機(jī)組壽命管理與狀態(tài)監(jiān)視、故障診斷及其操作指導(dǎo)等。[3-5] 為了實(shí)現(xiàn)我國國民經(jīng)濟(jì)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(dāng)增加電力項(xiàng)目的投資，大力發(fā)展新能源的投資和建設(shè)。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(shè)備，我們要充分研究與分析其運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)性，使得煤炭資源這一一次性能源能夠高效率使用。