燃气锅炉的节能降耗论文提纲

论文题目：大型燃煤发电机组广义能耗评价方法研究

摘要：我国能源结构以煤炭利用为主,而燃煤发电是煤炭利用最主要的方式。燃煤发电是我国火力发电的主要形式,它的健康可持续发展直接影响着我国的能源安全及能源清洁利用程度。随着燃煤发电技术的不断升级,落后产能不断淘汰,超低排放技术更是得以大力推进和发展。能源利用的高效化、清洁化、低碳化是世界能源发展的趋势,新能源技术的不断成熟与商业化应用,进一步挤压了传统燃煤电站的生存空间。且随着我国经济向低能耗集约型转变,燃煤发电机组存在着产能过剩风险。这些因素对燃煤发电机组未来的发展带来了许多不确定性。目前我国燃煤发电能耗水平已经处于世界前列,其排放水平也达到了燃气轮机排放标准。在短期内,基于现有技术进一步节能减排的空间已非常有限。在这种情境下,如何深入挖掘其节能降耗的潜力,保持其与新能源发电技术的竞争力,提升其为我国能源体系的优质服力能力,就成了紧迫的问题。本文突破传统的机组热力系统能耗评价的概念,提出将机组系统与相关约束环境一起组成广义能量系统,并对其进行广义能耗评价研究。本文以研究广义能量系统的综合特性为出发点,以多目标综合评价技术为主要方法开展研究。以燃煤发电机组为主体的广义能量系统的性能研究仍以机组能耗分布的确定为基础,因此对经典能量系统评价方法进行深入研究与拓展,提高了其对运行于实际边界条件下的机组系统能耗特性的分析能力。在此基础上,探索了多目标评价技术在燃煤发电机组广义能耗评价中的适用性,分析了具体的关键问题并提出了应对措施及改进方向。首先,对单耗分析方法的理论基础做了深入研究。论证了系统产品单耗与发电煤耗在数值上的等价关系,明确了以燃煤低位热值近似其燃料比（?）时所得的能耗分布与理论分布的差异,并指出了其误差被归入了锅炉燃烧过程这一事实,同时给出了误差定量计算方法,论证了在一般情况下这种近似计算对工程应用的合理性及方便性。同时对单耗分析所依赖的参考环境温度取值的影响做了定量分析,证实了在单耗分析方法实施时明确其参考环境的重要性,随着参考环境温度的变化,凝汽器与锅炉排烟过程能耗变化相对敏感。此外,针对单耗分析方法在处理机组实际冗余数据时的不足,将数据协调方法引入单耗分析的流程,数据协调方法同时考虑了机组系统空间冗余测量及准稳态时序上的冗余信息,在此基础上实施单耗分析所获得的能耗指标也更贴合实际。其次,对多目标综合评价技术在燃煤发电机组广义能耗评价工作中的适用性进行了分析,系统地研究了多目标综合评价技术的一般化流程与相关要素,分析了容易影响评价结果的因素及相应的模型调整方向。对多目标评价技术常见问题进行了总结,对小样本处理技术、评价指标相关性分析、权重的敏感性分析、权重的不确定性分析及多层次评价模型中指标误分类可能造成的影响进行了详细的研究,给出了应对的处理方法,包括小样本时Bootstrap自助法的引入、AHP权重不确定性的定量计算、多层评价技术指标位置敏感性计算方法等。最后,结合实际应用情境,对燃煤发电机组开展了基于其自身特性的综合评价工作。建立了面向未来节能发电调度的机组排序评价模型及燃煤发电机组可持性发展能力的评价模型。以灰色关联度评价方法为主,综合运用了信息熵模型、层次分析法、模糊粗糙集方法、博弈组合模型等,同时对所建评价模型开展了指标权重敏感性分析及不确定性分析。通过对即有样本信息的挖掘和利用,旨在从技术层面增加评价模型的透明度,提高评价结果的可信度,降低机组综合评价技术的应用难度,为正确的决策提供有意义的指导。本文从理论分析入手,结合实际应用需求,探索了多目标综合评价技术在大型燃煤发电机组广义能耗评价中的适用性,初步建立了系统的评价流程与方法体系,可为相似的广义能量系统多目标评价工作提供有意义的借鉴与指导。

关键词：大型燃煤发电机组;广义能耗评价;单耗分析;多目标综合评价;权重不确定性分析

学科专业：热能工程

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题的背景和意义

1.1.1 我国燃煤发电机组发展现状

1.1.2 燃煤机组的发展趋势及挑战

1.2 燃煤发电机组能量系统评价方法

1.2.1 热经济性评价方法及其发展

1.2.2 基于数据驱动的能耗评价方法

1.2.3 多目标评价与系统广义能耗评价

1.3 论文主要研究内容

第2章 基于单耗分析理论的燃煤发电机组能耗评价

2.1 引言

2.2 燃煤发电机组单耗分析模型

2.3 发电产品单耗与发电煤耗的数量等价关系

2.4 燃料比(?)及参考环境计算基准对单耗分析的影响

2.4.1 燃料比(?)对单耗分析结果的影响机理分析

2.4.2 燃料比(?)取近似低位热值对结果的影响

2.4.3 以电量化燃料比(?)计算的单耗分析

2.4.4 环境基准温度对单耗分析的影响

2.5 燃煤发电机组单耗分析计算基准对比案例研究

2.5.1 案例机组基本参数及建模方法

2.5.2 案例结果分析

2.6 基于数据协调模型的燃煤发电机组单耗分析

2.6.1 数据预处理与准稳态检验

2.6.2 考虑时序冗余的数据协调方法

2.6.3 基于数据协调模型的机组单耗分析案例

2.6.4 案例结果分析

2.7 本章小结

第3章 燃煤发电机组多目标综合评价方法

3.1 引言

3.2 多目标综合评价要素及流程

3.3 多目标综合评价指标体系

3.4 评价样本数据预处理

3.5 常用多目标综合评价方法

3.5.1 灰色关联法

3.5.2 灰色面积关联法

3.5.3 优劣解距离法

3.5.4 模糊粗糙集方法

3.5.5 层次分析法

3.5.6 信息熵方法

3.6 评价指标权重确定

3.6.1 权重获取方法

3.6.2 权重组合方法

3.7 燃煤机组多目标综合评价分析

3.8 本章小结

第4章 多目标综合评价技术关键问题研究

4.1 引言

4.2 小样本集信息提升

4.2.1 自助法简介

4.2.2 基于自助法的BECC模型

4.3 指标相关性分析

4.3.1 基于权重的指标相关性处理

4.3.2 基于评价模型的指标相关性处理

4.3.3 一种指标非线性关系预判方法

4.4 指标权重敏感性分析

4.4.1 基于权重调节因子的敏感性分析

4.4.2 指标权重灵敏度计算

4.5 指标权重不确定性分析

4.5.1 基于既有主观权重的不确定性分析

4.5.2 AHP权重不确定性分析方法

4.6 多层次评价模型

4.7 本章小结

第5章 基于多目标综合评价技术的燃煤发电机组广义能耗评价案例研究

5.1 引言

5.2 面向节能发电调度的燃煤机组综合性能评价模型研究

5.2.1 综合评价指标体系

5.2.2 基于灰色关联度的机组性能综合评价模型

5.2.3 研究案例基本信息

5.2.4 综合评价结果分析

5.2.5 指标权重敏感性分析

5.2.6 BECC权重有效性分析

5.2.7 灰色分辨系数对结果的影响

5.3 燃煤发电机组可持续发展能力综合评价模型研究

5.3.1 综合评价指标体系

5.3.2 基于灰色面积关联模型的综合评价模型

5.3.3 研究案例基本信息

5.3.4 综合评价结果分析

5.3.5 AHP权重不确定性分析

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 主要研究成果

6.2 主要创新点

6.3 未来工作展望

参考文献

致谢