動力工程影響因子范文

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關鍵詞：回轉式空氣預熱器 折算壓差 清潔因子

中圖分類號：TM621.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）005-046-02

1 前言

回轉式空氣預熱器是位于鍋爐尾部煙道的低溫受熱面，相比于管式空氣預熱器，回轉式空預器具有結構緊湊，節省鋼材與場地，安裝布置方便等優點，因而在大型電站鍋爐中被廣泛采用。但是由于其結構的特殊性，造成容易發生積灰，過量的積灰將造成傳熱惡化，增大阻力，嚴重時會造成受熱面堵塞，使鍋爐出力下降甚至造成停爐事故。

實踐發現，相比于鍋爐的其他受熱面，回轉式空氣預熱器的運行狀況受積灰影響更為明顯，而且需要進行更多的吹灰，因此及時的對回轉式空氣預熱器受熱面進行吹灰清掃操作，對維持其正常運行是非常重要的。傳統的吹灰操作是按照運行規程規定，定時定量進行吹灰，同時，在必要的時候可根據運行人員憑借經驗對吹灰頻率進行微調。這種吹灰方式主觀因素影響大，缺乏可操作性。不適當的吹灰除了會消耗大量的蒸汽，造成熱量浪費外，還會損傷受熱面，縮短其壽命。因此空預器受熱面積灰狀態監測對優化吹灰操作是非常有必要的。

監測積灰狀態的核心是受熱面清潔因子的計算，本文結合空預器的結構特點，建立了清潔因子計算模型，使用某燃煤電站330MW鍋爐運行數據進行驗證，結果顯示該模型能反映空氣預熱器積灰狀態，同時指出了現有吹灰策略存在過吹和吹灰不及時現象。

2 折算壓差模型

運行經驗表明，空預器吹灰前后煙氣溫度變化不大，利用傳熱特性來計算清潔因子難以反映積灰狀態。回轉式空預器的結構決定了，積灰后，其流通截面變小，煙氣流速加快，受熱面壁面粗糙度變大，流動阻力增加。因此，通過流動特性計算清潔因子是可行的。

3 模型驗證和分析

某330MW燃煤電廠使用兩臺型號為LAP10320/2300的回轉式空氣預熱器，每臺空預器均配有兩臺吹灰器，一臺位于煙氣入口（蒸汽），一臺位于煙氣出口（雙介質）。每臺吹灰器上均配有半伸縮式吹槍，使用過熱蒸汽或過熱蒸汽和高壓水作為吹灰介質。運行規程規定，每個運行班（6個小時）吹灰兩次。

從機組歷史數據庫中隨機抽取一天的數據對模型進行驗證，選取該日期前后各5天中計算得到的最小折算壓差作為空預器在清潔狀態下的折算壓差進行清潔因子計算。一天中清潔因子的計算結果見圖1，可以發現，在清潔因子較小，即積灰比較嚴重的時候進行吹灰，清潔因子有較為明顯的上升，之后慢慢回落。在清潔因子較大的情況下，回落速度較快，之后隨著積灰增加，空預器受熱面上的灰被煙氣帶走的速率增加，飛灰落到受熱面上的速率和被帶走的速率趨于一致，積灰速率變慢，清潔因子下降趨勢減緩，模型計算結果基本符合預期。

研究發現，現有的吹灰策略并不經濟，出現了吹灰過多和積灰嚴重時不及時吹灰現象。從圖1可以看出，在1：25和2：54進行的兩次吹灰時間間隔過短，此時受熱面積灰較少，吹灰效果并不明顯；8：22和13：20的兩次吹灰則由于吹灰時間間隔較長，受熱面上積灰較多，吹灰前后清潔因子有較大的提高，吹灰效果明顯，但是空預器長時間工作在積灰嚴重的工況下，可能從某些方面影響了機組運行的安全性和經濟性。

鍋爐在運行過程中，受到各種不穩定因素的作用以及熱工參數測量設備存在較大測量誤差，盡管加入了取平均等濾波處理，計算清潔因子存在小范圍的波動和部分異常的變化趨勢仍不可避免，需要對模型進一步完善。同時在積灰監測的基礎上，如何建立安全經濟的吹灰規程也是需要進一步研究的問題。

4 結論

折算壓差模型可以幫助運行人員直觀地監測回轉式空氣預熱器受熱面的積灰狀態，指導其進行安全經濟的吹灰，避免過吹，造成蒸汽浪費和設備磨損或吹灰不及時，影響設備運行。

參考文獻：

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論文摘要:電力類高職學院學報具有自身的獨特性,應強調專業特色,文章對建設有電力特色的品牌學報進行探討。

隨著高職院校數的增加,高職學報數在不斷增加。據筆者不完全統計,全國高職高專學報已有540余種,其中電力類高職高專院校學報僅12家。雖然大部分為具有雄厚基礎和實力的刊物,在各省優秀高校學報中也占有一席之地。但學報要想成為全國高職學報中的一朵奇葩、一個亮點,需進一步強調特色,全方位提高學報的質量,正確定位,不斷創新,將學報打造成具有電力學院特色的學報,才能成為精品學報、品牌學報。

1電力類高職高專學報有其自身的獨特性

1.1行業性

電力類高職高專院校通常是以工科為主,工、管、文、財等學科相結合的省屬普通高等學校,大多數學院隸屬于地方電力公司,業務上接受教育廳指導,其辦學指導思想主要是面向地方、面向電力行業,培養地方和系統內急需的應用型、技能型專門人才,直接為地區經濟建設服務。因此,學報應結合學院的辦刊宗旨,立足電力系統,使行業性成為學報的特色。

1.2應用性

本科高等學校學報通常把學術價值放在第一位,但高職學報應結合高職學院重實踐、重基本技能和技術應用能力培養的辦學宗旨在重視學術價值、不排斥高尖技術外,更多要求是應用性,需要覆蓋面廣,兼容各門各類層次的適用技術,以便直接為當地經濟建設和當地政府決策服務。這一點無疑要成為學院學報的“重頭戲”,所以“應用性”是學院學報選題和欄目編排的重點。根筆者統計,在高職學院學報2006年自科版刊發論文中,應用技術方面的論文約占總數的75%,這個比例充分證明應用技術方面的文章在高職學報中占有的份量。以我院學報為例,2006年全年刊發的128篇論文中,電力系統、動力工程及電力發展論壇、電力企業管理類論文60篇,占總數的47%;在全年刊發論文的178位作者中,省內作者高達126人。學報的行業性、地方性可見一斑。

2求是創新,打造有電力特色的品牌學報

2.1設置特色欄目

我國現代著名的出版家鄒韜奮先生很重視報刊的個性和特色,他曾經說過:“沒有個性和特色的刊物,生存已成問題,發展就更沒有希望了”。鄒先生將刊物的個性特色提高到存在與發展的高度,并將特色作為衡量刊物力度的標志。一個刊物,尤其是學術期刊,應特別重視和倡導個性特色的形成。

電力類高職學報的辦刊宗旨是堅持為教學、科研服務,為電力行業的發展服務。要辦出自己的特色,學報自然科學版在欄目設置上緊緊結合學院所辦專業性質,突出技術應用性,要將電力工程、動力工程設為特色欄目;社會科學版將電力企業管理、電力發展論壇設為特色欄目。這些欄目是固定常設的,相應的稿源較豐富,且理論聯系實際,主要反映應用研究成果,有利于形成以學科專業建設與發展為重點的學術氛圍。這些欄目特色鮮明且獨樹一幟,讀者反響熱烈,論文的下載率和引用率較高。

隨著國民經濟的迅速發展,電力行業與其他行業的關系日益緊密,因此有關電力供應、電力價格等敏感問題越來越受到關注。電力類高職學報應考慮增加“電力市場”欄目,以適應電力發展的需要,適應社會發展的需要。據筆者調研,目前該欄目在電力院校學報欄目中尚為空白。

客觀地分析,自2004年夏季的“電荒”波及到全國各行各業和人民生活后,未來的10年內電力這個原本應該提前出發的“先行官”,一定會邁開大步,奮力趕超至其他行業的前頭,以保證經濟的正常發展。

因此有關電力方面的各類政策性研究課題、技術類研究課題會很容易地得到資金贊助而獲得批準,自然也就有相當多的論文伴隨著課題的進展和完成而誕生。多發表與學報的專題化欄目選題一致、高級別課題類稿件,是擴大學報的社會影響和知名度,提高學報學術質量的有效措施。另一方面,在我國,專門設置與電力相關欄目的學報屈指可數,除幾所電力學院外,只有幾家綜合性大學學報刊登電力行業相關技術的論文,因此,學報設置如電力系統、電力市場、電力企業管理、能源動力工程等電力類特色欄目,將為廣大作者提供有選擇余地的、對口的園地。

此外,所有學報目前都設有教育教學欄目,筆者認為,高職學報應專設“高職教育理論與實踐”欄目,并作為特色欄目,及時將高職理論與實踐研究的最新成果刊發出來,以指導各高職院校的辦學實踐。高職院校從師資和科研能力等各個方面跟普通高校相比是存在相距,但在高職教育領域上大有文章可做。

因為高職院校培養的是技術型人才,高職院校“雙師型”的教師建制使教師的素質培養、教學方式、教育理念等方面有獨特的地方,高職教育在高職學報上完全合適,也增強了高職學院特色。如果電氣學院學報設置該欄目,將在高職院校中樹立起一面旗子,既能對高職理論的發展作貢獻,又能將作者群和讀者群擴大到全國各地,可謂一舉兩得。

2.2發揮優勢,正確定位,文理分開

目前,所有的電力類高職高專學報,雖然側重于發表工科版論文,但事實上均為綜合版,即文、理兼顧。新聞出版總署《關于進一步調整高校學報結構的通知》中明確指出:可適當發展高校專業性學術期刊[1],電力類院校學報應抓住這一機遇,抓緊策劃,對現有學報進行改造,文理分開,創辦社會科學版和自然科學版期刊。根據本院校學科的優勢,將自科版集中報道強學科的科研成果和教學經驗。文理分開后更能體現欄目特色同時縮短發表周期能對重大的吸引眼球的課題研究項目進行跟蹤報道這樣不僅及時將相關研究成果應用于實際工作,還能保持讀者對這些課題、對學報的興趣和熱情。

在近年來的全國高職高專學報評比中,《安徽水利水電職業技術學院學報》、《浙江水利水電專科學校學報》、《山東電力高等專科學校學報》、《沈陽電力高等專科學校學報》等電力類學報均獲得優秀學報的稱號,充分說明電力類高職高專學報的整體實力。如果電力類學報實行文理分開的辦刊模式,將會使社科版的文摘率大大增強,自科版的影響因子大大提高,從而使學報在界限分明的文科學報和理科學報評比中均能獲得更好的成績和名次。

2.3圍繞特色征集稿件

電力院校學報要圍繞特色征集稿件。社科版圍繞高職高專教育觀念改革、體制改革,教學體系、內容改革,電力企業管理、電力市場板塊;自科版圍繞水利工程、電力工程、能源工程、動力工程技術板塊;總之,只要充分體現高職高專院校學科建設特色,能讓讀者了解所在領域的研究進展,關注科研動態和研究的焦點,又能提供專業的知識積累的文章,都屬于學報征集的主力稿件范圍。2.4建立開放型編委會

編委會是學報編輯出版工作的學術指導機構,對學報編輯出版工作起指導、監督和咨詢作用。編委會的學術陣容、學術水平與學報的質量息息相關。

高職院校的學報編委會成員,大多是學校各部門負責人,雖然能勝任把握學報的辦刊宗旨,使學報沿著正確的軌道發展的任務;但在學報的學術研究深度和廣度、學術發展視野等方面尚需進一步加強,尤其是對與生產活動緊密聯系的高新技術發展動態把握不夠。根據高職學院的特點,應考慮增加編委會成員,從其他有關高校及科研院所和公司企業聘請知名的中青年學者和技術精英,組成陣容強大、學術造詣精深、學風嚴謹、緊隨現代科技發展的學報編委會,在這樣的編委會指導下,學報的水平會很快提高。

特色是質量的體現,但特色并不等于質量。學報質量的保證需要各方面的努力,其中編輯的責任重大。

編輯工作的本質是選擇,而選擇的核心是前沿性選擇,只有立足于科學前沿,才能準確地發現并選擇具有科學價值的稿件。因此,編輯首先應緊跟社會發展,緊跟科技發展,了解科學前沿動態。編輯既是雜家,也是專家,編輯應有一個主要專業方向,并融會貫通多門學科。對于高職院校的學報,學報依托行業,編輯應熟悉本行業的專業基礎理論,專業發展方向,才能保證特色欄目的質量。因此,筆者認為,高職學院教師提倡是雙師型的,高職學報編輯也應提倡是雙師型的。編輯是教師,能勝任專業課程的教學工作,才能保證論文中基礎理論的正確性。編輯是工程師、經濟師、會計師……,掌握管理新理念和科技新技術,才能從眾多稿件中遴選出具有最新科技含量,對生產實際有指導推廣作用的好稿子。學報的特色是編輯們賦予的思想和文化內涵來體現的[3],學報上發表的每篇論文都傾注著編輯的心血。而高素質、雙師型、強陣容的編輯隊伍,是建設具有電氣學院特色的精品學報的基本前提。

3結束語

電力類高職高專院校在發展,院校學報也在發展。根據“與時俱進”的要求,及時調整學報發展的思路,深化學報改革,突出地區和專業特色,提高編輯素質,促進學報成為全國高職高專學報的品牌學報。

[參考文獻]

[1]劉自儉,胡菲,田振東.高職高專學報:歷史·現狀·未來[J].編輯學報,2004,16(3):331-332.

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對于學生就業來說，大環境主要指的是就業市場、就業趨勢對人才的影響。從職業培養上來看，大環境影響學生對職業選擇是十分明顯的，同時也影響著學生對未來職業的規劃方向。同時就業市場和就業趨勢又受到國家政策、地方法規等因素影響。對于企業招聘來說，大環境是指學校知識體系構成，學校專業體系關系到企業是否能夠招聘到滿足本單位長遠發展的人才。反過來說，提高企業對學校的滿意度也將促進本校學生就業率和就業質量的提升。為了改善大環境，學校組織決策者要從以下四方面進行著手：

（一）地區產業為主

以工科為主的大專院校要發揮地區產業的引導作用，學校在制定培養計劃時，要充分考慮行業特點和區域分布,大學生擇業傾向與區域產業經濟需要不匹配，這是影響大學生就業的重要原因之一。以“風能動力工程”專業來說，風力發電機組的制造廠主要集中在北方的重工業城市，而風力發電場卻分布在“三北”地區（東北、華北和西北）和東南沿海地區。當生源集中在某一地域情況時，對學生培養要充分考慮地區產業的特點，適當的增加或減少某一方面的知識的教授，提高學生在該地區的競爭力，這樣有利于學生選擇就業，并在擇業競爭過程中也有一定的優勢。學校在進行區域經濟發展趨勢分析，多與地方政府、行業協會、企業緊密聯系，了解地區中對專業人才的要求，充分為地方經濟培養出大批與之相適應的高素質、高技能建設人才，以多渠道、多途徑實現學生順利就業。

（二）教育服務地區

高等職業院校要及時跟蹤市場需求的變化，主動適應區域、行業經濟和社會發展的需要，根據學校的自身辦學條件，有針對性地調整和設置專業。當前，我國正處于加快推進現代化建設的轉型期，人力資源數量上的優勢無法彌補質量和結構的短板，這已經嚴重影響了區域經濟社會的發展，這就要求高職設置的專業要服務區域經濟。首先，服務區域產業結構，要分析區域大類專業需求，結合高職院校辦學實際特點，設置區域產業需求的專業。其次，服務區域新興產業和重點發展產業，分析區域大類專業發展方向，有針對性地主動調整專業設置。再次，是服務區域行業的發展，要了解區域產業的行業分布與需求，分析區域內具體需求專業和人才需求數量，在確定大類專業及其發展方向的基礎上，設置具體專業。最后，服務區域內主要行業的骨干企業，分析骨干企業職業崗位人才的能力和素質需求，確定專業人才培養標準。

（三）教育服務企業

培養品學兼優的學生是院校的目標也是企業的用人標準，在這點上院校與用人單位具有價值一致性。大學生專業知識結構、能力結構不能適應企業需求現象突出，高職教育要為先進制造業和現代服務業培養高技能人才[2]。企業渴望有一批懂專業、能學習、負責任、善溝通，能體現企業文化的技能人才，這就要求高職教育設置的專業要貼近企業，服務行業。一方面學校提供大眾化服務，即為某一行業培養先進的、具有行業特質的、企業普遍認可的專業人才。這就要求高職院校按照行業職業標準與企業合作辦學，通過專業共建、人才共育、過程共管、就業共擔等手段來培育校企互認的專業人才。另一方面學校提供個性化服務，即為特定的企業培養特定的專業人才。通過實施“訂單式”人才培養，校企雙方對學生進行全方位教育與管理，將企業特殊的專業要求、職業素質、企業文化融入人才培養全過程。

（四）及時調整專業知識體系

高職院校在就業導向的指導下，加快了專業調整的步伐，設置區域經濟建設急需的專業和課程、逐步從普通高等院校本科專業設置的固化模式中走了出來，開始根據市場需要和就業狀況，調整專業設置。“就業導向”課程模式是相對于“學科導向”而言的，“學科導向”課程是以文化知識（科學、道德、藝術）為基礎，按照一定的價值標準，從不同的學科或知識領域選擇一定的內容，根據認知的邏輯體系組織教學的課程。“就業導向”課程以就業為目標，按照一定的職業標準選取教學內容，學校實時把握就業動向，根據工作崗位操作過程組織教學的課程、設置課程。調整課程時要及時果斷，并可通過“模塊課程”、“項目課程”和“工作過程系統化課程”等手段補充行業中急需的知識技能。但職業教育不應該走向極端，片面理解“就業導向”，重視學生的動手能力，忽視學生的人文教育，學生的人品受到用人單位的質疑，這與許多公共課程、基礎課程，甚至一些有助于學生身心健康長遠發展的課程一再被壓縮或刪減有著密切的關系。

二、小環境的影響

目前，各職業學院和高校學生集中在90年以后出生，這些的學生自主性強，學生對未來職業規劃很明確[3]。在對進行學生日常教學時，首先要了解學生在想什么，也就是對學生進行多次摸底調查，了解在眾多的因素中學生在選擇工作時，把什么放在第一位，只有針對這一點學生在以后的學習中才能用功的學習，并且就業成功率更高。

（一）“自我實現”培養

在以工科為主的本專科院校，要充分結合學校的專業特點，在課程設置上應兼顧技能教育與素質教育的“雙軌”模式，同時兼顧學生個人愛好和意愿。以應用性教育和素質教育為主，結合學生的個人意愿是提高學生學習的興趣的關鍵所在。學生在學習的過程中感覺“自我實現”，對今后的從事職業有著充分認識，可以很好地為高等教育的課程模式提供新的思路。“自我實現”課程設置的根本目的是促進學生開發其潛能，實現其人生價值。自我實現主要包括職業價值觀、自我效能和自我效能感的中介作用等三方面[4,5]。因此，“自我實現”課程以開發培訓學生內在的、潛在的價值為目標，將學生的情意領域（意向、情緒、態度、品行、情感、價值觀）與認知領域（智能、知識和能力）加以整合，以期實現學生智商與情商、學習與生活、個人與社會、知識與技能等方面的和諧統一[6]。“自我實現”課程模式，首先要求關注的是要充分尊重學生個體差異，根據學生特點、就業意向開發課程，在學生解決和掌握各種學習問題的過程時培養興趣，提升素質，發展能力。其次，學生全程參與學習活動構想、設計、實施與評價，更多地發揮被受體（學生）主體性、能動性；再次，學生思維能力（問題解決能力）的發展與其操作能力（行動能力）的發展并重且相輔相成；最后，在應用“自我實現”課程模式，要避免大學生就業期望值與用人單位的偏差，正確引導學生的就業觀。

（二）其他個人影響因素

學生的其他個人因素主要包括家庭原因和個人態度[7]。“風能與動力工程”專業生源主要涵蓋內蒙古、遼寧、甘肅、吉林、黑龍江、四川、福建等幾個省份，若學生在校期間不能找到距離家鄉較近的城市和地區，往往不能選擇就業。同時學生從事的專業與當地主要企事業人才需求不吻合，學生也很難就業。即使勉強就業，在1-2年甚至幾個月學生就會選擇離崗，這樣直接影響學校在該企業的今后就業量，學校在地區企業中的印象也會產生負面影響。這樣的例子在其他專業畢業生中屢見不鮮，對學校專業長期發展不利。

三、總體方案設計

在確定宏觀的培養模式甚至微觀的培養方案時，首先要確定總體設計方案。總體設計方案直接關系到實施效果，成為確定培養模式和制定培養方案的指導方針，所以總體方案設計在整個實施過程中處于主導地位。在考慮大環境影響因素時，主要包括：用戶、市場、技術、經濟、本校信息、環境、外協、政府和社會的政策方針等。而小環境影響因素包括：學生就業、個人能力、其他因素等。本方案總體設計主要通過四步驟進行。首先是資料收集，對于影響學生就業的各方面信息通過市場調研和調查問卷的方式進行，得到第一手資料。資料要求全面，這將有利于方案確定時能夠及時準確把握，不偏離指導方向；其次是資料分析和整理，這一部分工作是通過對收集到的資料進行分門別類規劃，并將同一類型的資料數值量化，為利用故障樹分析方法做準備；再次是故障樹分析。通過將量化數值公式轉化為數據模型節點，利用故障樹分析原理變通進行資料分析，最終得到學生在校需要掌握的知識內容，形成專業具體方案。最后，以專家團隊為主體，對關鍵內容進行論證，最終確定培養模式和制定具體培養方案。具體設計方案如圖1所示，其中節點內容說明如下：1.用戶方面的信息收集：其中用戶指學校周邊或本區域（省、市）等方面的風電運營企業和風電設備制造企業對人才需求。2.市場方面的信息收集：主要是指在大環境下，風電市場或風電行業對畢業生的就業要求[8]。3.技術方面的信息收集。針對1和2對人才培養需要，進行相應培養方案設計，增加和刪減某些課程內容。4.經濟方面的信息收集。是針對本科4年學習時間和專科3年時間，合理調整培養方案時間進程，使各門知識彼此協調，并實施跟蹤國家經濟生產大市場的變化情況，達到最佳學習效果。5.本校的基本信息收集。本學校風動專業的師資力量及教師從事科研方面特長，進行合理配置相應課程，提高學生在知識面上的深度和廣度。6.環境方面的信息收集。此方面主要包括學生對就業環境和就業區域的選擇，進行相應的培養方案的修改。7.外協方面的信息收集。本方面信息收集的最根本目的就是發揮本校行業優勢，發揮外協方面的能力，提高學生在就業單位的知識和技能能力，使學生能夠學有所長、學有所用。8.政府和社會有關部門的政策等方面信息收集。例如2013年國家將啟動15億的可再生能源的研究資金，這將在某種程度上大大刺激風電設備研制企業的發展，也必將影響到方面1、2、3等資料，對學生知識掌握量和門類必然有間接影響。9.學生就業意愿調查。主要是指學生對以后職業的規劃，學生的個人就業志愿在某種程度上直接關系到學生是否能夠就業[9]。10.學生個人能力測試。個人能力主要是指專業能力、技術能力和社會能力等，通過試卷調查掌握學生對未來職業規劃和想法。11.影響學生就業其他因素。在其他因素中家庭原因和個人態度到對職業規劃起著主要引導作用，在制定方案時要充分考慮這一部分內容，有利提高學生的就業能力。

四、故障樹分析方法

故障樹分析又稱失效樹分析，簡稱FTA（FaultTreeAnalysis）。它是由美國貝爾實驗室的H．A．Watson首先提出的。用以表示系統特定頂事件與其各子系統或各元件的故障事件及其它有關因素之間的邏輯關系。以故障樹作為分析手段對系統的失效進行分析的方法。故障樹分析是一種圖形演繹方法，分析起來形象、直觀。由于它將系統事件發生的各種可能因素聯系起來而有利于弄清系統的事件模式、發現找出系統影響的各事件環節，提高系統順利運行的分析精度。由于它是由特定的邏輯門和一定的事件構成的邏輯圖，因此，可以用電子計算機來輔助建樹，能進行定性分析和定量計算[10]。故障樹分析法不僅可用于解決工程技術中的可靠性問題，而且也可用于其他的系統工程問題，本文章正是利用故障樹分析的這一點，完成職業教育方案的探討。系統產生某一事件結果都是有著各種直接和間接原因———也就是事件，在這些事件間建立邏輯關系，從而確定系統產生這一結果的各種可能組合方式或其發生概率的一種可靠性、安全性分析方法。它在工程設計階段可以幫助尋找潛在的事故，在系統建立運行階段可以作為預測的方法。職業教育培養模式作為一種教育系統，也可以采用故障樹分析方法。采用故障樹分析方法，首先要收集、規劃、整理各影響職業教育的各種信息，并歸結為整理為影響結果的客觀因素，建立故障樹。其次，建立故障樹的數學模型并量化影響標準，對每一量化影響因子進行分級加權。再次，進行職業教育培養方案的定性分析，找出需要掌握的知識內容及知識點。最后，對整個培養模式及方案進行定量分析，將每一門課程所涉及的各知識點進行雜糅，并在設置教學大綱時進行一定的取舍，否則知識點過于零碎，不利于方案實施和學生的今后發展。

五、方案實施

（一）定性分析

將通過各種渠道的信息資料進行規劃、分析、整理，并綜合考慮影響職業教育體系的各個事件，這樣才可以進行相應的故障樹定性和定量分析，通過以“風能與動力工程”專業為例綜合考慮，建立“風動”專業職業教育體系故障樹，通過這一方法對該專業培養模式和培養方案進行分析探討。具體故障樹數學模型如下所示：

（二）建立數學模型

故障樹數學模型主要包括以“與”和“或”計算。“與”計算在數學表示上以“﹒”號表示或者不書寫，當若出現x1x2的結構形式時，表示x1x2所代表的兩門知識課程要雜糅在一起綜合進行掌握學習。“或”計算在數學表示上以“+”號形式表現，若出現的結構形式時，表示x1x2所代表的兩門知識課程均要分別掌握。x1x2+x3表示由知識點x1和x2雜糅形成一門專業課，同時學習由x3知識點單獨形成的專業課。這樣避免出現學生的專業課程過多、學習任務過重的現象出現，同時又避免學生在以后擇業時知識和技能不足，從而達到“學”與“不學”中尋找出一個平衡位置。具體計算公式為：T＝n1G1＋n2G2+n3G3+n4G4+n5G5=x1x2x3+x4x5+……（1）其中：n1n2……n5為資料分析時整理歸結而得到的加權因子，以提高相應知識點所占的比重，x1x2……xn為需掌握的各種知識點及技能，G1,G2,……,Gn為各種就業方向。

（三）方案實施及實際效果

通過故障樹分析設計的專業培養方案，已經在“風能與動力工程”專業081級和091級學生中初步嘗試實施，并得到很好的實際效果。在培養計劃中的“風電場安裝與設計基礎”課程集中了機械、電氣、維護、安裝等方面知識，而“風電機組監測與控制”課程又包含了控制、電氣、運行等相關知識，通過故障樹分析計算平衡各知識點在課程中所占的比重，從而達到了理想的效果。統計沈陽工程學院“風動”專業081和091級就業數據，從中可以清楚看出，無論大環境和小環境其中的影響因素權重如何變化，通過本方法分析后學生在校掌握知識和技能均能滿足招聘單位對人才的要求，同時學生對工作的滿意度也比較高。

六、總結

篇4

關鍵詞 循環流化床鍋爐；自動控制；燃燒系統；汽水系統

中圖分類號 TP 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)012-0175-01

循環流化床鍋爐作為燃燒適應性強、污染低、負荷調節性能好的燃煤技術，已經成為燃煤技術的主力軍。隨著人們對電力的需求逐漸增長，循環流化床鍋爐的數量在我國呈現逐年遞增的態勢, 循環流化床鍋爐數量的迅速增多，給其運行的自動化提出來更高的要求。循環流化床鍋爐自動控制系統要調節的變量很多，有主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、料床厚度、料床溫度、汽包水位、一次風量、引風量、給水流量等，本文主要闡述循環流化床鍋爐中的燃燒系統和汽水系統的自動控制方案。

1 循環流化床鍋爐燃燒系統控制方案的設計

循環流化床鍋爐燃燒控制系統的主要任務是在確保安全運行、經濟燃燒以及環保的要求下，使燃料燃燒所產生的熱量盡快地適應負荷的要求。循環流化床鍋爐燃燒控制的難點是：①煤質煤量的變化使得燃燒控制系統不穩定甚至很難發揮作用；②負荷變化能夠引起床溫的顯著改變；③影響燃燒效率的因素很多，例如：一、二次風配比、燃煤顆粒和床溫等。針對以上難點，本文從以下幾個方面進行燃燒系統設計。

1.1 氧量校正環節

為了合理燃燒和節約能源，通常采用過剩空氣系數來實現低氧燃燒，過剩空氣系數的理想值是1，但是由于影響循環流化床鍋爐燃燒狀況的因素眾多，再加上各種干擾因素的頻繁出現，因此在實際控制中該系數的取值范圍一般為1.02～1.10。同時為了消除爐壓變化引起爐子漏風、燃料熱值波動、鍋爐進料和出料時空氣進入等干擾因素對燃燒效果的影響，在設計氧量校正環節引入排煙含氧量對過剩空氣系數進行校正，從而實現氧量的閉環控制，提高了抑制干擾的能力，最終確保鍋爐處于最佳燃燒狀態。

1.2 負荷調節方案

由于主蒸汽壓力的變化直接反映出供熱負荷的改變，因此，主蒸汽壓力是反映循環流化床鍋爐經濟、安全運行的重要參數之一。為了適應供熱負荷的變化，通過調整鍋爐的風量、給煤量來實現。在負荷調節方案設計時，一般采用主汽流量信號作為前饋調節，為了消除燃燒率變化引起的干擾，本文采用經過動態補償后的能量平衡信號作為前饋補償信號。這樣就起到負荷擾動時鍋爐燃燒快速響應，確保了燃燒的穩定性。

1.3 給煤調節方案

1）熱量信號的組成。當主蒸汽壓力不變時，通常用熱量信號代替給煤量，然后再用主蒸汽流量代替熱量信號。這種替代在靜態情況下是合理的。但是，在動態性能下，系統的熱量信號不僅包括主蒸汽壓力，還包含鍋爐的蓄熱能量，而蓄熱能量和汽包壓力密切相關。因此改善循環流化床鍋爐自動控制系統的動態性能，本文在設計給煤調節方案時熱量信號由蒸汽流量信號和汽包壓力信號兩部分組成。2）負荷床溫調節。由于不同的負荷，要求的鍋爐床溫度不同，負荷床溫調節環節的主要任務是調整煤量、煤質的變化。當負荷處于穩定狀態時，采用床溫信號調整和補償給煤量，確保床溫信號保持在穩定的范圍之內。當床溫過高時，減少一點給煤量；當床溫偏低時，增加一點給煤量。

1.4 風量調節方案

1）總風量調節。循環流化床鍋爐總風量的調節是通過一次風量調節和二次風量的調節來實現的，其中一、二次風的分配率要根據鍋爐廠的資料進行確定，在實際的控制過程中，也可根據現場的實際情況做適當的調整。2）一次風量調節。對于循環流化床鍋爐而言，一次風的作用是用來保證物料處于良好的流化狀態，從而維持正常的物料循環。一般情況下，一次風量要占到總風量的40%～60%之間，由于不同的鍋爐該數值不一，在實際的應用過程中還要進行適當的調整。由于循環流化床鍋爐的正常燃燒要求床溫維持在一定的范圍之內，因此，一次風量的設計還要綜合考慮床溫控制。3）二次風量調節。循環流化床鍋爐中二次風的主要作用是協助懸浮段中微小煤炭粒子充分燃燒。二次風量調節通過控制二次風擋板的開度實現，從而確保燃料的充分燃燒。

2 循環流化床鍋爐汽水系統控制方案的設計

循環流化床鍋爐汽水控制的目標是在確保鍋爐和汽機安全、經濟運行的前提下，控制鍋爐主蒸汽溫度在合理范圍內、鍋爐給水流量能夠滿足蒸汽負荷的要求。根據汽水系統特性，本文從主蒸汽溫度控制和汽包水位控制兩個方面闡述汽水系統的控制方案設計。

2.1 主蒸汽溫度控制方案的設計

1）主蒸汽溫度特性分析。對于熱電廠中循環流化床鍋爐而言，主蒸汽溫度過高會導致汽機高壓缸和過熱器承受過高的熱應力而損壞；主蒸汽溫度過低，則會降低機組的熱效率，影響鍋爐的經濟性能。因此，主蒸汽溫度控制系統是確保機組穩定運行和提高機組熱效率的重要組成部分，由于影響主蒸汽溫度的因素很多，例如減溫水流量、進入過熱器的熱焓、蒸汽負荷、火焰中心位置等。在各種擾動因素的影響下，汽溫調節對象的動態特性有一定的慣性和滯后特性，因此主蒸汽溫度的控制也是循環流化床鍋爐各個控制對象中較復雜、困難的一項。2）主蒸汽溫度模糊控制器的設計。為了確保主蒸汽溫度在大多數情況下維持在480℃，通常情況下主蒸汽溫度控制方案采用串級PID控制器，該方案具有容易實現、結構簡單等特點。但是由于主蒸汽溫度的對象特性具有滯后性、非線性、不確定性、變化性等特點，再加上各種擾動因素的影響，采用串級PID控制器的控制品質得不到保證。為了提高PID控制的自適應性，本文將模糊控制引入到主蒸汽溫度串級控制中，主調節器采用Fuzzy-PI復合模糊控制器，當主蒸汽溫度偏差較大時，采用模糊控制和適當的PI作用能起到抑制干擾因素的作用，從而確保系統在穩定后還沒有穩態誤差。

2.2 汽包水位控制方案的設計

1）汽包水位特性分析。由于汽包水位間接地表現了鍋爐負荷和給水之間的平衡關系，因此，汽包水位也是確保鍋爐穩定、經濟運行的重要參數之一。循環流化床鍋爐汽包水位控制的主要任務是：①保持給水量在負荷不變時的相對穩定；②維護汽包水位在合理的范圍之內。2）加權因子模糊控制器的設計。由于鍋爐蒸汽負荷變化會造成的虛假水位現象，再加上汽包水位系統是一個非線性的滯后系統。為了保證鍋爐汽包水位的偏差在±25 mm的范圍之內，本文采用加權因子模糊控制器的設計思路，選取鍋爐汽包實際水位和給定水位值之差和其變化率作為控制器的輸入，自調整加權因子作為控制的輸出。

3 結束語

為了實現鍋爐穩定、安全、高效地運行，開發研究循環流化床鍋爐自動控制技術具有重要的現實意義和經濟價值。隨著循環流化床鍋爐的逐漸普及、計算機和人工智能技術的逐漸發展、操作人員的經驗日益豐富、模糊控制和人工神經網絡等智能控制方法逐步應用，循環流化床鍋爐自動控制系統的設計會逐漸完善。

參考文獻

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關鍵詞：人工環境實驗室溫濕度計時間的控制分析

前言：

從總體情況來看，人工環境實驗的具體操作模式是利用了制冷、加溫以及增加濕度等環境調節手段，來模擬現實環境中所遇見的種種復雜多變的天氣狀況。在進行具體的實驗的過程中，需要借助溫濕度計等數據分析設備來為實驗項目提供有力的數據支撐，其中，人工環境實驗室溫濕度計時間的控制的過程就是應用實驗設備過程中最為關鍵的一環。

一、人工環境實驗室的基礎框架結構以及溫濕度計時間控制的目標分析

（一）淺析人工環境實驗室的基礎框架結構問題

從現實的角度來看，人們在構建人工環境實驗室的初衷不盡相同，有的機構是為了設計某項產品，而有的機構則是為了測試或改進某類型產品的性能，因此，實驗室的使用效用有所差異。但盡管如此，人工環境實驗室的基礎框架結構大體類似。通常情況下，人工環境實驗室的溫度度調控的指標類型大致相同，具體包括有：實驗的上限溫度、濕度要求以及下限溫度等，而且，還對實現風度與溫度的穩定性等內容有所要求，這些都是構成人工環境實驗室研究的基礎框架內容[1]。

（二）人工環境實驗室的溫濕度計時間控制的目標分析

從基礎概念上來看，人工環境實驗室的溫濕度計是用于測定環境當中的溫度及濕度指標的器具，進而利用相關的測定數據來輔以完成產品的生產或物質的儲備等項目工作[2]。人工環境實驗室當中的溫濕度計的主要功用是為了測量企業或機構所設計的目標產品的性能，以及在不同溫濕度環境中的適應性。從總體而言，人工環境實驗室的溫濕度計時間控制的目標主要是為了找出有利于待測產品的最佳適用溫濕度環境。

二、人工環境實驗室溫濕度計設備的時間控制策略研究

（一）人工環境實驗室使用的具體步驟分析

在實踐的過程中，根據具體的設計要求，進行人工環境實驗操作。人工環境實驗室在使用的過程中需要按照科學化的操作步驟來實施，首先，需要考量人工環境的風向、風速等因素，還需要結合設計內容來配置制冷機組、加熱器等設備，并對各類型設備進行調試操作；其次，根據設計要求，執行好人工環境當中溫濕度計的時間控制，如若發現高溫區向低溫區的跨度時間過長等狀況，則需要借助基于熱力學理論的溫濕度調整、設備技術調試等有效手段來改善環境；最后，將整個實驗過程進行總結。此外，從理論上而言，人工環境實驗室的監控用溫濕度計是需要進行有效計量的，這是保證檢測結果準確性的關鍵措施之一，尤其是對溫濕度要求高的檢測設備，例如：MS系列，其溫濕度不達到儀器規定的要求，則就不能夠開展正常的產品檢測等具體的實驗項目[3]。

（二）針對人工環境實驗室溫濕度計設備的時間控制問題及其調整措施分析

在長期的實踐過程中了解到，為了能夠在一定程度上提升人工環境實驗室運作的經濟性，則需要采取切實可行的措施來予以維護，尤其是要控制好人工環境實驗室溫濕度計設備的時間，只有這樣，才能增強人工環境實驗室的實際效能。從具體情況來看，有關人工環境實驗室溫濕度時間控制管理的有效措施可分為兩種類型：其一，在最初構建人工環境實驗室的過程中，就避免建造一種溫濕度指標跨度較大的模擬實驗環境，這便能夠有效避免實驗室在溫濕度跨越的過程中消耗一部分能量，以此來削減人工環境實驗室的建造成本，在這種情況下，則可以采取人工環境分區建設的策略來加以改善，即將整個人工環境分為高溫實驗專區以及低溫實驗區兩個部分；其二，當人工環境實驗室的溫濕度指標需求過于寬泛時，需要采取個性化的設計方案來有效控制人工環境實驗室運行成本，并適度控制好溫濕度計的時間標準[4]。實際上，對于人工環境實驗室的溫濕度設計的要求在高溫情況下才更具現實意義，所以，為了改進實驗室的使用效能，需要對相應的實驗要求進行具體的設計。

結束語：

總而言之，通過對人工環境實驗室溫濕度計時間的控制的相關內容進行研究，能夠更加明確構建人工環境實驗室的目的，并根據不同機構的實驗需求來調整各項溫濕度指標，以此來營造逼真的現實環境，獲取相應的數據計量結果，記錄好待測對象在具體環境中所發生的變化情況。實際上，人工環境實驗室使用的具體步驟較為簡易，有關人工環境實驗室溫濕度計設備的時間控制問題的分析結論與理論研究相契合。通常情況下，我國較大規模的生產制備類型企業在生產某項產品時，往往需要進行人工環境實驗研究，借此來改進或預估產品的實際效用。實際上，為了建設高效的人工環境實驗室，使其溫濕度計的時間控制更具經濟性，則可以采取分區建設等策略來執行。

參考文獻

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關鍵詞：電力負荷；分配模型；優化方法

Abstract: this paper reviewed the power load distribution optimization problems of the existing model, analyses various procedure of this traditional optimization method of the model and modem heuristic optimization method, for reference.

Keywords: electric power load; Distribution model. Optimization method

中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：

隨著廠網分開及電廠之間競價上網政策的推行，降低發電煤耗及發電成本已成為發電企業關注的核心問題，其中實現電力負荷優化分配是降低發電成本、實現電力系統節能和運行優化的重要內容之一。

通常來講，對于有多臺發電機組的發電企業，在滿足總負荷一定的前提下，各臺機組所帶的負荷有多種不同組合，而每種組合對應不同的廠級發電煤耗。電力負荷優化分配系統就是要在多種不同組合中篩選出使廠級煤耗最小的組合方案：只要將各臺機組的負荷調整到最佳組合方案對應的負荷，即可將整個企業的發電成本降到最低。

近年來我國電力基礎設施的建設力度不斷加強，這就為負荷分配工作的研究與應用提供了新的機遇和挑戰，本文從負荷分配優化模型和優化方法兩方面人手，對涉及電力負荷分配的問題建模和優化求解方法述，為進一步開展負荷優化分配問題的研究奠定基礎。

1負荷分配建模

1.1負荷分配問題描述

通常，早期電力負荷分配問題被稱為經濟負荷分配(Economic Load Dispatch，ELD)問題，其后又提出了結合環境因素的經濟環境負荷分配(EconomicEmission Load Dispatch， EELD)問題。

典型的ELD問題可描述為：在1個含有多個發電單元的發電系統中，如何最優分配每個發電單元的發電量，使系統在給定約束條件下實現最低發電成本。因為該模型優化目的主要是使發電系統在滿足負荷需求前提下的經濟性最優，因此又被稱為經濟負荷分配模型。

1.2ELD數學模型

設發電企業擁有N臺機組投人并聯運行，總負荷為尸，負荷優化分配就是將此負荷尸合理地分配到N臺機組上，從而使整個企業的總煤耗量最小。設機組的煤耗特性如式(1)中的二次曲線方程所示，即：

（1）

則ELD模型可描述為式(2)-(4)：

（2）

（3）

（4）

式中：為第冶機組煤耗量；為第冶機組煤耗特性方程；為第冶機組負荷；， 分別為第冶機組負荷上、下限。

1.3EELD數學模型

由于火力發電過程中燃料燃燒所產生的NO2和SO2等引起的環境污染問題越來越受到關注，對污染的控制和治理將直接影響到負荷分配問題。因此，在火電站發電系統中，將發電成本控制和污染排放量一起優化更具有現實意義。如何在滿足系統發電約束條件情況下，將發電成本和污染控制成本一起作為優化目標進行求解，即EELD問題，成為許多研究人員關注的課題。

在考慮環境經濟調度的情況下，經濟負荷分配優化模型如式(5)-(7)描述：

（5）

(6)

(7)

式中：為優化目標一，表示發電企業的燃料總耗量(或總費用)，它反映了企業的經濟性指標，即傳統ELD問題的優化指標；為優化目標二，表示發電企業的最小化污染排放量，該指標不僅考慮了環境污染對生態平衡的影響(如酸雨及臭氧層的破壞)，而且還包括了NOx， SO2的排放量，以及企業熱輻射量等；、 、 、 、 分別為第冶發電機廢氣排放量的特征系數；尸。 表示第冶發電機所發出的有功功率；N為總的發電機數量；、 、 分別為第冶發電機燃料消耗函數的系數，i=1，2，…，N(N為電站中總的發電機數量)為總的負荷需求；下標max ， min表示發電機發出有功功率的上、下限。

2負荷分配優化方法探討

負荷分配優化過程是綜合考慮了機組運行的經濟性和安全可靠性，優化機組調度運行方式的過程。傳統的ELD問題求解方法主要包括等微增率法、動態規劃方法等。由于EELD問題具有較高的計算復雜度，傳統優化方法求解這類問題難以奏效，因此許多研究者開始將注意力轉向現代智能啟發式優化方法，主要包括遺傳算法、粒子群優化算法等。

2.1傳統優化算法

2.1.1等微增率法

等微增率法由Steinberg和Smith于1934年提出，它是最早應用于電力系統經濟運行的優化方法，該方法以燃料消耗量最小為優化目標，在機組負荷之和等于所需總負荷前提條件下，通過使發電企業的總燃料消耗量達到最小值，從而確定各臺機組應帶的負荷。它不僅具有計算速度快、數學理論嚴謹等優點，而且可以考慮機組當前的運行狀況，避免了過量調整，因此在實際電力系統中獲得了廣泛應用。Waight等人最早采用等微增率法解決負荷分配問題。

該方法的主要不足是：實際應用時無法滿足使目標函數取極小值的充要條件。

2.1.2動態規劃法

動態規劃法是1種多階段優化/決策方法，它是基于貝爾曼原理求解多階段優化/決策問題的1種方法。動態規劃的求解過程一般為逆順序，即從最終狀態開始，采用改進的枚舉法，遍歷各種情況，選擇使目標函數最優的1種組合。由于該方法未對目標函數與約束條件進行限定，可方便地處理離散變量和隨機優化問題，因此在電力系統優化調度中得到廣泛應用。

該方法求解ELD問題的主要不足是：1)該方法依賴于機組特性曲線；2)在實際負荷分配中，該方法未能考慮機組當前負荷，導致有時在僅改變1臺機組就能滿足負荷調度的情況下，有可能改變多臺機組負荷，從而導致機組負荷頻繁變動，不利于經濟性生產。

2.1.3拉格朗日松弛法

拉格朗日松弛法是電力系統優化調度中應用較多的1種分解一協調方法。該方法是通過引人拉格朗日乘子來松弛禍合約束，將系統分解成一系列雙層子系統優化問題，再借助其他優化方法對子系統進行求解，最終通過上下級的聯系進行協調與優化，獲得最終滿意方案。

該方法的不足是：分解、協調優化過程計算量龐大，并且協調過程較為復雜等。

2.2現代啟發式優化方法

2.2.1遺傳算法

遺傳算法(Genetic Algorithm， GA)是由Holland于1975年提出的1種模擬自然選擇過程的現代啟發式優化方法。它通過編碼將負荷分配方案轉變為染色體，并列出1組待選方案作為初始解，以適應度函數的優劣控制搜索方向，最終收斂到全局最優解。

由于遺傳算法對目標函數沒有特殊限制，具有對問題的依賴性小、可同時考慮多個約束等優點，因此在機組負荷分配與經濟調度方面獲得了廣泛應用。

Li等人提出1種基于局部快速搜索策略的改進遺傳算法，并將其應用于機組負荷分配優化問題，結果表明改進算法較現有算法具有更快的收斂速度。Nanda等人采用遺傳算法求解帶線流(Lineflow)約束的經濟負荷分配問題，結果表明采用遺傳算法可獲得優于傳統方法的結果。徐琦等人提出用自適應遺傳算法求解梯級電站日優化調度，并在算法中引入衡量種群早熟程度的指標來動態調整交叉概率和變異概率的大小以保證種群多樣性。馬忠麗等人提出1種改進的免疫遺傳算法求解EELD問題。Dessouky等人提出用遺傳算法和神經網絡的混合算法求解火電系統的短期負荷分配優化問題。Chen等人將系統成本微增率作為個體編碼，采用遺傳算法求解大規模負荷經濟分配問題。陸信剛等人采用改進遺傳算法和Matlab仿真工具對負荷分配問題進行求解。廖艷芬等人結合混沌運動的遍歷性和遺傳算法的群體搜索性，提出1種求解電廠負荷分配的混沌變尺度混合遺傳算法。張秀霞等人提出1種可同時得到電力系統最優機組組合和多目標負荷分配優化結果的混沌遺傳一模糊決策算法，極大地改善了算法求解效率。此外，一些研究者還將不同的混合策略用于算法改進，獲得了較好的負荷分配優化算法，這其中以遺傳算法與模擬退火算法的結合、以及融合混沌變尺度優化思想等方法的改進最為成功。

2.2.2禁忌搜索算法

禁忌搜索算法是針對傳統優化過程中容易陷人局部極小解、無法保證全局優化問題而設計的啟發式優化方法，該算法的基本思想可描述為：在搜索過程中標記搜索過的局部最優解對象，并在進一步的搜索過程中盡量避開標記對象，從而保證有不同的有效搜索路徑。

禁忌算法在求解組合優化方面應用較廣，在電力系統優化調度領域其主要應用于求解機組組合及負荷分配等問題。

2.2.3粒子群優化算法

粒子群優化算法(Particle Swarm Optimization，PSO)是由美國的Kennedy和Eberhar于1995年受鳥群覓食行為的啟發提出的1種優化算法。

Gaing等人設計了1種改進粒子群優化算法用于求解約束負荷分配優化問題。Clerc等人通過對算法研究的數學證明揭示出，采用收斂因子可有效保證算法的收斂性。Park等人用粒子群優化算法求解負荷經濟分配問題時，引人了1種處理等式與不等式約束問題的策略，使得優化過程始終在可行區域內進行，從而加速了算法收斂過程!劉。Hou等人在粒子群優化算法中加人變異因子、鄰域搜索因子以及隨機攝動因子，并將改進算法應用于ELD問題求解，提高了算法對負荷分配問題的求解效率。Gallad等人提出用粒子群優化算法求解約束簡單的電力系統的單時段機組負荷經濟分配問題。陳茂遷等人采用改進粒子群優化算法求解EELD多目標優化問題。鐘建偉等人提出1種基于混合粒子群優化算法的機組負荷的調度方法，把混沌優化搜索技術引人到PSO算法，獲得了較好的機組的經濟性和安全可靠性優化方案。陳功貴提出1種基于局部搜索策略的改進粒子群算法，并將該方法用于求解電力系統的短期發電優化調度問題，在滿足機組爬坡約束、出力限制區約束等條件下，獲得了較好的系統負荷平衡優化結果。

2.2.4多目標負荷分配優化算法

為了更好地實現負荷最優分配，越來越多的學者開始關注多目標優化與決策理論，希望通過多個目標的同時優化，實現發電企業經濟成本最優前提下，最大限度地控制環境污染。

現有的多目標ELD問題優化研究多是通過加權法將多目標問題轉化為單目標問題加以求解，其權重選擇具有較大的隨意性和盲目性。馮士剛等人將強度多目標遺傳算法、Paret。進化算法與并行遺傳算法相結合，并運用該算法對某電廠進行多目標負荷分配優化。Li等人對基于多目標優化與多目標/屬性決策的經濟負荷分配問題進行了研究與探討。關于這方面的研究剛剛起步，還有待開展進一步的深人研究。

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關鍵詞：雙細則考核 發電機組 協調控制

1 概述

近年來，我國很多發電廠的發電機組控制都運用協調控制系統，AGC自動控制系統作為單元機組和電網的連接紐帶，它擔負著協調汽機控制系統和鍋爐控制系統及時響應各種指令的重任，自動發電控制系統的控制能力受協調控制系統特性的重要影響。發電廠為了提升其所生產的電能質量，必須有效協調控制系統的負荷適應問題，特別是要重點解決一些裝有制粉系統的煤粉爐機組的負荷適應方面問題，裝有制粉系統的煤粉爐機組穩定周期非常長、響應滯后較大，要有效控制機組壓力必須采取完善的措施。

2 優化發電機組協調控制系統的重要意義

電力工業是我國經濟發展的重要能源性產業，它對社會的進步與經濟的發展具有重要作用。現階段，我國的發展還是以城市化和工業化為主，裝機容量和電網規模正在不斷增長。伴隨國家對火電機組減排、節能工作的推進，電力企業或發電工廠與道路燃料成本迅速增長、電價機制不科學等問題，以往并網電廠考核體制已經不能滿足電網安全運行和電力市場發展要求，電力行業必須要不斷規范化、市場化。自雙細則考核實施到現在，很多電廠都建立了規范的服務補償標準，充分調動了企業的主動性。促進電力市場建設方面，雙細則不僅是對技術實用性檢驗，而且是對電力工作人員適應環境的檢驗，促使電力企業根據有關機構要求促進市場建設。提升電網運行效率方面，企業積極引導調節性能良好的機組承擔輔助服務工作，努力提升自身機組效率，提升系統整體運行效率，利于節能減排。雙細則是從自動發電控制系統的調節精度、投入率、響應時間及調節速率等方面考核發電機組自動發電控制系統的調節性能。

3 發電機組的協調控制系統

該電廠的發電機組鍋爐運用的是燃煤汽包式鍋爐，其燃燒系統主要由12支油槍與5臺直吹式的磨煤機組成，汽機運用一次再熱、雙排汽、亞臨界、雙缸、凝汽式汽輪機;鍋爐風量由送風機進行控制，3臺電泵構成給水系統，熱控設備運用分散控制系統。發電機組的協調控制系統由壓力設定值的行程回路、單元機組的負荷指令運算回路、汽機控制器及鍋爐控制器組成。壓力設定值回路包含滑壓運行過程中的運算壓力定值回路、定壓運行過程中的運算壓力定值回路和滑壓定壓進行沒有干擾的切換回路。單元機組的負荷指令回路主要由最大限制回路、最小限制回路、負荷控制站及變化率的限制回路組成。負荷指令的運算回路是按照爐、機實際運行情況，選取機組能夠接受的各種指令，并將其看成是爐、機的功率設定值，將這些功率給定值送到汽機控制器和鍋爐控制器。汽機控制器主要提供汽輪機的電液調節系統和發電機組控制系統間的接口，并把機組的負荷指令傳至汽機的電液控制系統。鍋爐控制器可以理解為燃燒控制系統和單元機組的指令處理回路間的接口，鍋爐控制器負責把機組的負荷指令傳至燃燒控制系統及風量控制系統，進而協調鍋爐出力和負荷的關系，并確保鍋爐保持正常運行。

4 發電機組協調控制系統的主要問題

目前，我國多數煤粉汽包爐機組的協調控制系統都運用上面這種方案，盡管這種方案的協調控制系統在負荷適應上存有問題得到了解決，然而其在自動發電控制系統雙細則下很難滿足要求，具體可以分為幾個方面來講。第一方面，因為煤種發生改變，在燃料數量不發生改變時，會致使鍋爐發熱量有較大變化，給機組負荷和鍋爐壓力的穩定性帶來嚴重影響。啟動磨煤機和停止磨煤機時，鍋爐負荷的自我平衡能力較差，會影響機組壓力、負荷等穩定性。自動發電控制系統的指令不斷發生變化，會使負荷出現較大偏差，并且調節品質較差，穩定時間較差，很難達到雙細則下的各項指標。

5 協調控制系統的適應性分析

5.1 煤、風間相互限制給自動控制系統的速率調節產生一定影響

很多送風控制與燃料控制里都有關于煤、風交叉限制問題，煤、風交叉限制具有邏輯性能夠促進負荷降低時先減少燃料再減少風量、負荷上升時先增加風量再增加燃料功能的實現。發電機組負荷變動過程中，這種功能常常會對機組負荷的響應速度產生制約。所以，要提升發電機組負荷響應速度，一定要先取消煤風間交叉限制。

5.2 燃煤煤種發生變化影響調解品質

當鍋爐燃料是鍋爐設計的煤種時，負荷指令發生變化會使燃煤數量發生一些變化，鍋爐的燃燒系統就可以滿足鍋爐的能力需求，然而當煤熱值出現變化時，燃料量就不能得到設計煤種發熱引起的鍋爐出力。所以，要把熱值校正因子及時傳至燃料的控制回路中，讓校正因子自動校正控制煤發熱量，以讓燃料量及時響應煤質變化。可以在目前已有邏輯中校正邏輯優化熱值，進而適應煤種發生各種變化。

6 優化協調控制系統適應性的方法

經過分析協調控制系統的負荷適應問題，并結合多次的試驗和機組特征，從試驗方面和方案設計上運用一些方法，對運行及操作提出一些意見。

6.1 修改溫度擋板雙向解耦、磨煤機風量及反饋負荷形式

對磨煤機進行修改以后，磨煤機負荷處于穩定狀態時，熱風調節系統會隨著風量變化而自動控制擋板開度，與此同時，自動進行增加或減少的熱風擋板開度也會反饋到冷風擋板的調節系統，并使冷風調節系統根據對應方向調節冷風擋板開度。倘若磨出口風粉的混合溫度發生變化，冷風調節系統便會自動增加或減少冷風擋板開度，自動增加或減少的冷風擋板開度會反饋到熱風擋板的調節控制系統，熱風擋板控制系統會根據相反方向增加或減少熱風擋板開度。當因為一些特別理由要增加或減少磨煤機的負荷情況下，根據相同方向，會向給煤機傳送指令，并反饋到冷風擋板及熱風擋板調控系統，冷風擋板及熱風擋板調控系統會伴隨給煤機轉速的變化而增減冷風擋板和熱風擋板的開度，這種方法使燃燒系統反應速度有明顯提升。

6.2 增加磨煤機風量控制補償前饋

要提升發電機組鍋爐的負荷響應能力，必須充分運用制粉系統動態存儲容量，具體可以運用磨煤機一次風超調優勢來改善鍋爐負荷響應特征。磨煤機一次風運行趨勢方面，表現在當磨煤機的負荷發生變化時，一次風風量的定制要隨給煤量進行響應比例的變化，還可以給風量定制增加動態微分的過調。當磨煤機負荷發生增加或減少時，動態微分過調伴隨磨煤機負荷的相同方向增加風量定值，直至磨煤機的負荷保持穩定情況下，微分過調才自動消失，風量定值僅僅是伴隨給煤量根據比例變化的風量定值。

6.3 縮短機組負荷指令傳至汽機控制器的時間

一旦發電機組負荷指令發生變化，汽機的調汽門就會立即有相應的響應或者變化，這時機組負荷就會跟著變化，充分運用鍋爐儲熱能夠讓機組負荷得到迅速響應，進而克服負荷剛開始響應出現的滯后問題，然而要確保系統具有較強穩定性，確保發電機組的各運行參數始終在安全值范圍內。

7 結束語

經過反復的研究和論證，上述優化協調控制系統適應性的方法使很多電廠都獲得了良好效果，單元機組的自動發電控制系統靜態指標及響應速度都變得更完善，為實現電網調度的自動化打下了堅實基礎，給電能質量的提高做出了一定貢獻。火力發電單元機組協調控制系統是一個十分復雜的多變量控制系統，它具有大時變、強耦合、大時滯、非線性特征，所以，協調控制系統有著較高的研究價值。

參考文獻：

[1]方吉吉.先進預測控制在超超臨界機組機爐協調系統上的應用[J].熱能動力工程，2013（04）.