CN112101821A - 一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，针对现有的能耗及运行成本评价方法局限性。该方法首先通过对影响火力发电机组综合成本的影响因子进行统计，主要包括：实际运行成本、供电煤耗成本、脱硫成本、脱硝成本、除尘成本、水处理成本及人员成本，作为建立模型的计算基础参数；其次，结合多因素分析的数学统计方法，计算得到了各影响因子对综合成本的影响权重；最后，建立了一套以多目标决策分析Topsis法为基础的评价火力发电机组超低排放改造后系统运行成本的模型，得到了评价超低排放改造后系统运行综合成本的评价指标与方法，并可根据不同类型机组与地区等条件，结合大数据分析，不断优化与完善该评价模型。
Description
技术领域
本发明属于火力发电机组进行超低排放改造后的综合运行成本评估技术领域，具体涉及一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法。
背景技术
近些年，随着环保排放标准的逐步严格，全国绝大部分燃煤火力发电机组都进行了超低排放改造，以适应氮氧化物、硫化物、粉尘及废水等的排放要求，并进一步降低机组能耗。作为一个由多项单系统组成的复杂混合系统的火力发电机组，其系统之间并不是孤立的，而是存在着紧密的相互联系。因此，就火力发电机组进行超低排放改造后的运行成本评估需要采用一种系统和综合的评价方法。
对于火力发电机组中的脱硝系统、脱硫系统、除尘系统、废水处理系统等而言，随着各项环保设施的投运，使得该系统的排放总量得到显著降低，同时也存在着最优的技术经济性与运行成本。但在改善某一单项系统排放水平与运行成本时，也会对其他系统造成影响。如某种原煤含氮量较高、而价格成本较低，燃烧后的氮氧化物排放水平较高，需要的喷氨量较大，则脱硝系统的运行成本增加；同时，对脱硝系统而言，喷氨量的增加可以使氮氧化物排放浓度降低，但是过量的氨会导致空预器堵塞，增加引风机电耗，使厂用电率增加，煤耗成本上升；因此，在对火力发电机组的运行成本进行评估时，不宜仅以某一或某几个单项系统为评判对象，分别对他们的排放效果与运行成本进行评价。而应该以整体系统为研究对象，建立一套合理的综合评价方法，通过对改造后的运行指标、实际数据等进行分析研究，制定出一套涵盖所有影响因子及影响因子相关性的模型与方法，实现对机组能耗水平与运行成本的客观评价。
目前，针对火力发电机组在进行超低排放改造后的性能评估及运行成本评价依然主要是以单个子系统来进行，尚无完整的计算模型与方法，更多的是针对单个系统的运行能耗与成本进行性能考核与评估。针对环保改造后的系统，首先进行性能考核试验，在性能指标满足要求之后，会得到一个该系统的最佳运行模式与相应的运行成本，从而指导机组的运行和成本核算。该方法虽然操作简单，但是没有考虑到各系统之间的互相影响以及不同影响因子所占的权重，因而不能很好的反映出机组在超低排放改造后的综合运行成本。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的能耗及运行成本评价方法局限性，提供了一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，能够更好地评价火力发电机组超低排放系统的综合运行成本。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，包括以下步骤：
(1)进行火力发电机组综合成本影响因素统计，包括：实际运行成本、供电煤耗成本、脱硫成本、脱硝成本、除尘成本、水处理成本和人员成本；
(2)针对超低排放改造后的火力发电机组进行固定运行周期内的实际运行成本、供电煤耗成本、脱硫成本、脱硝成本、除尘成本、人员成本数据统计，作为计算各影响因子相关性的基础参数；
(3)由多因素统计分析方法计算得到各影响因子在评价模型中的相关性系数；
(4)根据每个影响因子的相关性系数，加权得到各因子在评价方法中所占的权重；
(5)建立综合成本指标评价模型与方法；
(6)针对超低排放改造后的机组各单项成本标准要求指标进行统计，建立标准成本评价指标，作为实际计算指标的对比基础；
(7)实际测量和统计超低排放改造后的火力发电机组各单项成本指标，按综合成本指标评价模型进行计算，并对计算结果进行分析，实测值高于标准值则系统成本偏高，低于标准值则系统成本达标。
本发明进一步的改进在于，还包括以下步骤：
(8)根据不同类型机组及地区条件，对长运行周期实际结果进行大数据统计与分析，修正各单项影响因子权重，优化综合成本指标评价模型。
本发明进一步的改进在于，针对各项影响机组成本指标的统计，首先以固定的运行周期为依据，该运行周期是包含了不同影响因子、季节与运行工况的完整周期。
本发明进一步的改进在于，由多因素统计分析方法计算得到各影响因子在评价方法中的相关性系数。
本发明进一步的改进在于，其中各影响因子对综合成本指标评价方法的影响权重，由各相关性指标加权计算得到。
本发明进一步的改进在于，综合成本评价标准指标由各单项影响因子的标准要求指标作为参考值，该初始值由各单项因子在进行超低排放改造时的考核值指标来确定。
本发明进一步的改进在于，实际的动态综合成本指标由机组在实际运行过程中统计得到，经计算后与标准值进行比较，并在大数据统计后对评价模型与标准值进行不断优化。
本发明至少具有如下有益的技术效果：
针对现有的能耗及运行成本评价方法局限性，本发明提供了一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，通过本方法，可对火力发电机组在进行超低排放改造后的机组系统运行能耗建立起一套较为全面客观的评价方法，将影响系统能耗各方面的影响因子综合考虑，使评估方法更加科学合理。同时，对不同类型和地区的火力发电机组超低排放改造后的运行结果进行大数据统计，结合评价模型，对各影响因子的所占权重进行修正，使模型不断得到优化。
附图说明
图1为本发明一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供的一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，包括以下步骤：
首先，建立评价模型的评价参数。对火力发电机组超低排放系统的综合成本表示为A；机组的实际运行成本表示为B，其中影响该成本的因素有：供电煤耗成本、脱硫成本、脱硝成本、除尘成本、水处理成本、人员成本，分别表示为M、L、X、C、S、R。
其次，计算各影响因子对综合成本影响的相关性，以典型的灰色相关性分析法来计算，具体如下：
一、确定各影响因子的相关性系数与影响权重
(1)确立目标函数，此处为机组实际运行成本，以B(i)表示；确立设计变量，此处为供电煤耗成本、脱硫成本、脱硝成本、除尘成本、水处理成本、人员成本，以M(i),L(i),X(i),C(i),S(i),R(i)分别表示；
(2)进行设计变量的无量纲化。对各影响因子参数进行均值化处理，即
(3)计算灰色相关性系数。由各影响因子的均值化参数求相关性系数，其中ρ为比例系数，其取值范围为[0,1]，具体如下：
(4)计算相关系数均值。由以上计算得出的各相关系数求均值，得到影响因子的相关性系数，即：
(5)计算相关性系数所占权重。对以上相关性系数进行求各系数所占权重计算，得到各影响因子所占权重，分别用Pm,Pl,Px,Pc,Ps,Pr表示，具体如下：
二、建立综合成本指标评价方法
(1)建立综合成本指标评价A的计算模型，采用系统工程中应用广泛的多目标决策分析Topsis法。首先对设计变量进行无量纲化处理进，即如上所得m(i),l(i),x(i),c(i),s(i),r(i)；
(2)求设计变量中的最优方案(即各成本最低)和最差方案(即各成本最高)，分别表示为：Min[m(i)],Min[l(i)],Min[x(i)],Min[c(i)],Min[s(i)],Min[r(i)]和Max[m(i)],Max[l(i)],Max[x(i)],Max[c(i)],Max[s(i)],Max[r(i)]；
(3)分别计算各设计变量与最优方案和最差方案之间的距离，分别为：
(4)建立综合成本指标评价方法：
(5)针对超低排放改造后的机组各单项成本标准要求指标进行统计，得到各影响因子的标准值，即Ms,Ls,Xs,Cs,Ss,Rs；实际测量和统计超低排放改造后的火力发电机组各单项成本实际指标，即Mr,Lr,Xr,Cr,Sr,Rr，按综合成本指标评价模型进行计算，分别计算得到标准综合成本指标As和实际综合成本指标Ar；
(6)对计算结果进行分析评价，其中0≤A≤1，A越大，代表该机组的综合成本水平越好；反之，则代表该机组的综合成本水平越差。即，若实际计算Ar≥As则系统综合成本达标；若Ar＜As，则系统综合成本偏高；
(7)对不同类型和地区的火力发电机组超低排放改造后的运行结果进行大数据统计，由评价模型计算得到大量的Ar，可反向结合评价模型，对各影响因子的所占权重进行修正，使模型不断得到优化。
Claims (7)
1.一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)进行火力发电机组综合成本影响因素统计，包括：供电煤耗成本、脱硫成本、脱硝成本、除尘成本、水处理成本和人员成本；
(2)针对超低排放改造后的火力发电机组进行固定运行周期内的供电煤耗成本、脱硫成本、脱硝成本、除尘成本、人员成本数据统计，作为计算各影响因子相关性的基础参数；
(3)由多因素统计分析方法计算得到各影响因子在评价模型中的相关性系数；
(4)根据每个影响因子的相关性系数，加权得到各因子在评价方法中所占的权重；
(5)建立综合成本指标评价模型与方法；
(6)针对超低排放改造后的机组各单项成本标准要求指标进行统计，建立标准成本评价指标，作为实际计算指标的对比基础；
(7)实际测量和统计超低排放改造后的火力发电机组各单项成本指标，按综合成本指标评价模型进行计算，并对计算结果进行分析，实测值高于标准值则系统成本偏高，低于标准值则系统成本达标。
2.根据权利要求1所述的一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，其特征在于，还包括以下步骤：
(8)根据不同类型机组及地区条件，对长运行周期实际结果进行大数据统计与分析，修正各单项影响因子权重，优化综合成本指标评价模型。
3.根据权利要求1或2所述的一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，其特征在于，针对各项影响机组成本指标的统计，首先以固定的运行周期为依据，该运行周期是包含了不同影响因子、季节与运行工况的完整周期。
4.根据权利要求1或2所述的一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，其特征在于，由多因素统计分析方法计算得到各影响因子在评价方法中的相关性系数。
5.根据权利要求1或2所述的一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，其特征在于，其中各影响因子对综合成本指标评价方法的影响权重，由各相关性指标加权计算得到。
6.根据权利要求1或2所述的一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，其特征在于，综合成本评价标准指标由各单项影响因子的标准要求指标作为参考值，该参考值由各单项因子在进行超低排放改造时的考核值指标来确定。
7.根据权利要求2所述的一种火力发电机组超低排放系统成本指标评价方法，其特征在于，实际的动态综合成本指标由机组在实际运行过程中统计得到，经计算后与标准值进行比较，并在大数据统计后对评价模型与标准值进行不断优化。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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