[發(fā)明專利]發(fā)電廠性能監(jiān)測中統(tǒng)計分析的使用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410055861.X
• 申請日: 2008-03-12
• 公開（公告）號: CN103792927B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 程緒;彼得·N·弗朗西諾;弗瑞得瑞克·C·哈夫;康拉德·斯維爾斯基·斯維爾斯基
• 申請（專利權）人: 艾默生過程管理電力和水力解決方案有限公司;過渡技術S.A.公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;F23N5/24
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權代理有限公司11018
• 代理人: 于會玲,宋志強

本申請是申請日為2008年3月12日、申請?zhí)枮?00880007954.8（PCT/US2008/056741）且名稱為“發(fā)電廠性能監(jiān)測中統(tǒng)計分析的使用”的發(fā)明的分案申請。

相關申請

本專利申請是基于2007年3月12日遞交的、名稱為“Statistical?Analysis?in?Power?Plant?Performance（發(fā)電廠性能中的統(tǒng)計分析）”美國臨時專利申請No.60/894,339的正規(guī)遞交的申請，并要求該美國臨時專利申請的優(yōu)先權權益，由此美國臨時專利申請的全部公開內容通過參考被特別合并于此。

技術領域

本專利總的來說涉及發(fā)電廠中包括例如基于渦輪機（turbine）的發(fā)電廠系統(tǒng)或其它蒸汽發(fā)電廠系統(tǒng)的發(fā)電裝置的控制和實施。

背景技術

多種工業(yè)以及非工業(yè)應用使用以燃料為動力的鍋爐，該鍋爐通常通過使諸如煤、煤氣、油、廢料等的多種燃料中的一種燃料進行燃燒，來將化學能轉化為熱能。以燃料為動力的鍋爐的一種示例性應用是用在火力發(fā)電機中，其中以燃料為動力的鍋爐將水經(jīng)過鍋爐內的若干管路和管道來生成蒸汽，然后所生成的蒸汽用于操作一個以上蒸汽渦輪機來發(fā)電?；鹆Πl(fā)電機的輸出是鍋爐中所生成的熱量的函數(shù)，其中，例如熱量由每小時所消耗的（例如，所燃燒的）燃料量來直接確定。

在很多情況下，電力發(fā)生系統(tǒng)包括具有爐膛（furnace）的鍋爐，該爐膛使燃料燃燒，或以其它方式使用燃料來生成熱能，接著所生成的熱能被傳遞給流過鍋爐多個部件中的管路或管道的水。典型的蒸汽發(fā)生系統(tǒng)包括具有過熱器部件（具有一個以上子部件）的鍋爐，蒸汽在該過熱器部件中產(chǎn)生，然后被提供給通常是高壓的第一蒸汽渦輪機，并在該第一蒸汽渦輪機中使用。為了提高系統(tǒng)的效率，第一蒸汽渦輪機排出的蒸汽隨后在鍋爐中的可包括一個以上子部件的再熱器部件中被再熱，然后再熱后的蒸汽被提供給通常是較低壓的第二蒸汽渦輪機。雖然基于熱的電力發(fā)生器的效率很大程度上取決于用于使燃料燃燒并將傳熱給在鍋爐的多個部件中流動的水的特定爐膛/鍋爐組合的傳熱效率，不過該效率又取決于用于對鍋爐的多個部件中，例如鍋爐的過熱器部件中和鍋爐的再熱器部件中的蒸汽溫度進行控制的控制技術。

發(fā)電廠的蒸汽渦輪機通常在不同的時間以不同的操作水平運行，以基于能量或負載需求而產(chǎn)生不同的電量。對于大多數(shù)使用蒸汽鍋爐的發(fā)電廠來說，在鍋爐最后的過熱器和再熱器出口處的期望蒸汽溫度設定點以及系統(tǒng)內的其它設置被保持恒定，并且必需在所有負載水平下將蒸汽溫度設定點以及其它操作參數(shù)設定點維持在接近于一組預先建立的設定點（例如，在較窄的范圍內）。這些設定點在很多情況下可根據(jù)制造商參考值和校正曲線的使用被設置。

已知的是，包括蒸汽發(fā)電廠或渦輪機發(fā)電廠的發(fā)電廠的操作效率基于工廠內的若干個因素，不僅包括裝置的操作狀態(tài)，還包括在任意特定時間被施加的控制的類型。近幾十年來，發(fā)電廠，并且特別是連接至公共電網(wǎng)并為其提供電力的發(fā)電廠，通常在相當恒定的輸出下運行，并且因此可使用由ASME開發(fā)的各種技術隨時間進行優(yōu)化。不過在目前，電力（電氣）市場正轉向被解除管制的市場，這種市場允許并且實際上鼓勵基于市場因素不斷改變被任意特定公用事業(yè)公司或發(fā)電廠置于電網(wǎng)上的電量。市場的這種改變導致由特定工廠生成的電力可能通常處于變動或改變的情況。這種因素與市場轉入ISO型結構的事實一起，導致計算機控制和診斷系統(tǒng)的任務增加，這使得先前的性能方法被廢棄。具體而言，這些先前的性能方法中的若干個關鍵方面，包括基于制造商的參考值和校正曲線的使用在內，可能導致對工廠性能的評估非常不精確和不充分，特別是考慮到在動態(tài)電氣市場中的操作行為的情況下，其中能夠快速和準確量化工廠性能以便能夠有利地在變化的市場狀況下供應電力是非常重要的。

當前被用于在發(fā)電廠中實施性能監(jiān)測的工廠性能方法早在20或30年前已被開發(fā)出來用于以電力行業(yè)中的期望狀況操作的發(fā)電單元。該方法是基于重視可靠性（并且不必要重視效率）的20世紀60和70年代的美國和西歐標準被開發(fā)的，并且對應于該標準。盡管當時該方法以改進性能監(jiān)測質量的形式帶來很多顯著的優(yōu)點，但是發(fā)電行業(yè)的當前動態(tài)解除管制方面使其變得過時。這種廢棄是由兩個因素造成的，包括（1）計算機技術的進步，其允許數(shù)字自動控制系統(tǒng)的普遍使用，以及（2）電力能量市場中的系統(tǒng)變化。結果，使用這種舊的性能分析方法作為工廠能力的真實性能指數(shù)的可行性變得更低。