基于深度學(xué)習(xí)算法電廠運(yùn)行優(yōu)化策略分析

柳玉賓，孫思宇，張軍濤，于成琪，馬匯東

(1.華電電力科學(xué)研究院有限公司北京分院，北京 100045；2.北京華電北燃能源有限公司，北京 100000；3.華電國際電力股份有限公司深圳公司，深圳 518000)

0 引 言

就目前的情況來看，電力資源在我國的能源結(jié)構(gòu)占有較大的比例，是維持社會(huì)生產(chǎn)和生活的主要?jiǎng)恿1]。其中力發(fā)電是電力生產(chǎn)的主要方式，在電廠中占有重要的地位。在電廠的運(yùn)行過程中，要想讓電力能夠穩(wěn)定和安全的輸出，電廠就必須對其運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化和完善，結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法，不斷提高電力生產(chǎn)的效率和效果。在現(xiàn)在的電廠運(yùn)行過程中，最重要的就是提升汽輪機(jī)運(yùn)行的品質(zhì)，加大汽輪機(jī)運(yùn)行的管理力度，以此確保其運(yùn)行的高質(zhì)量，減少運(yùn)行成本的支出，促進(jìn)電廠的全面發(fā)展。

1 汽輪機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)狀

1.1 疏水系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀

就以目前的情況來看，汽輪機(jī)運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，其中疏水系統(tǒng)故障是最主要的問題。由于該系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)較為繁雜，在運(yùn)行過程中極易受到這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的影響，這就造成了其系統(tǒng)在運(yùn)行過程中故障的產(chǎn)生。其復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)，對之后的維護(hù)管理操作也造成了一定的困難，相關(guān)技術(shù)人員不能快速的了解其內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，很難對故障原因進(jìn)行確定。除此之外，其系統(tǒng)管道中的閥門經(jīng)常出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，這就會(huì)造成內(nèi)部溫度較高的蒸汽出現(xiàn)泄露問題，當(dāng)其進(jìn)入凝汽器中就會(huì)對凝汽器的運(yùn)行造成不良的影響，讓整個(gè)汽輪機(jī)整體運(yùn)行質(zhì)量的以下降。另外，其輸水管道和擴(kuò)容器之間的溫度也存在一定的差異，這就會(huì)造成管道出現(xiàn)爆裂，嚴(yán)重影響疏水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.2 汽輪機(jī)整體的現(xiàn)狀

在汽輪機(jī)實(shí)際的運(yùn)行過程中，部分高壓缸的排氣量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)時(shí)的排氣量，其排氣溫度也遠(yuǎn)超于設(shè)計(jì)數(shù)值。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，這部分熱氣就會(huì)慢慢轉(zhuǎn)移到外部環(huán)境中，讓大部分熱量以熱能形式消耗掉，這就會(huì)增加汽輪機(jī)運(yùn)行的消耗量，最后導(dǎo)致運(yùn)行的質(zhì)量較差[2]。另外，汽輪機(jī)的封閉性不高，這就會(huì)使高壓缸排氣量不符合設(shè)計(jì)的要求，讓大量的高溫蒸汽泄漏，這就導(dǎo)致了汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)，需要損耗大量的能源來完成機(jī)械能轉(zhuǎn)化，造成能源的浪費(fèi)，增加電廠的成本支出，讓其綜合效益難易提高。

1.3 汽輪機(jī)配汽的現(xiàn)狀

就目前來說，我國汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中，具有較多的配汽方法，其中負(fù)荷適配汽法是應(yīng)用較為廣泛的配汽方式。汽輪機(jī)整體運(yùn)行情況會(huì)影響到汽輪機(jī)配汽工作的運(yùn)行，在此情況下，要想汽工作能夠正常運(yùn)行，就必須對汽輪機(jī)運(yùn)行負(fù)載進(jìn)行嚴(yán)格的把控。要根據(jù)具體的負(fù)荷狀態(tài)選擇合適的配汽方式，當(dāng)在高負(fù)荷的狀態(tài)下時(shí)，就可以選擇順序閥配汽方式進(jìn)行配汽；當(dāng)在低負(fù)荷狀態(tài)下時(shí)，就可以選擇單閥配汽方式進(jìn)行配汽，以此保障汽輪機(jī)運(yùn)行的質(zhì)量。但在實(shí)際的操作過程中，有些技術(shù)人員在配汽時(shí)沒有選擇合適的方法，這樣就讓汽輪機(jī)的運(yùn)行效率受到了不利影響。

2 電廠運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略

2.1 結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法優(yōu)化給水泵

要想在電廠運(yùn)行中提高汽輪機(jī)運(yùn)行的效率，就必須將其優(yōu)化措施與深度學(xué)習(xí)算法相結(jié)合，將其深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用到水泵運(yùn)行中，優(yōu)化給水泵運(yùn)行的模式，讓其水泵變動(dòng)速率和平移泵曲線得到科學(xué)的調(diào)整，制定出合理的運(yùn)行方式。通過運(yùn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將常用的給水方式進(jìn)行變動(dòng)，以此確保水泵的運(yùn)行質(zhì)量得到全面提高。變動(dòng)給水方式最主要的就是控制好水流的速度，結(jié)合電廠運(yùn)行的實(shí)際情況，對水泵水流量進(jìn)行調(diào)整，不僅能夠在一定程度上提升較低負(fù)荷運(yùn)行中的質(zhì)量，同時(shí)還能有些解決機(jī)械存在的故障問題。對給水方式規(guī)范化變動(dòng)，調(diào)節(jié)其運(yùn)行過程中的資源消耗問題，提高水泵運(yùn)行的質(zhì)量。其深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

2.2 優(yōu)化啟停過程

要想讓汽輪機(jī)的運(yùn)行效果得到最佳，最先要做的就是對其啟停操作進(jìn)行優(yōu)化和完善，讓汽輪機(jī)運(yùn)行質(zhì)量和使用年限得到提高。在汽輪機(jī)啟停運(yùn)行和停止操作過程中，存在得最大問題就是能源耗損。在進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)，相關(guān)工作人員需要對高壓缸與中壓缸聯(lián)動(dòng)運(yùn)行方式進(jìn)行綜合，在此過程中，要嚴(yán)格把控轉(zhuǎn)子參數(shù)的變化，不斷推動(dòng)汽輪機(jī)暖機(jī)的運(yùn)行速度，減少電力的消耗，讓啟動(dòng)運(yùn)行的工作速度。在啟動(dòng)的改良過程中，要做好汽輪機(jī)潤滑油和循環(huán)水的養(yǎng)護(hù)工作，為汽輪機(jī)的運(yùn)行營造一個(gè)潔凈的環(huán)境[3]。除此之外，還需要對系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)子參數(shù)進(jìn)行完善，以此確保能夠把控好汽輪機(jī)和其他運(yùn)行設(shè)施的溫度，讓其運(yùn)行速度得到提高。汽輪機(jī)在減速和降溫過程中，對能量的消耗存在著一定的差異，在系統(tǒng)參數(shù)轉(zhuǎn)變的前提下，能夠?qū)νＶ箷r(shí)期的電能消耗進(jìn)行控制，讓停止時(shí)期的效果得到提高。

圖1 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)示意圖

2.3 完善配汽方式

就目前的電廠發(fā)展情況來看，要想讓汽輪機(jī)運(yùn)行的效率得到提高，就必須轉(zhuǎn)變汽輪機(jī)的配汽方式。相關(guān)人員可以結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法，運(yùn)用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行管理，利用三閥式配汽方式對其配汽方法進(jìn)行優(yōu)化，在其進(jìn)行調(diào)整的過程中，可以通過集中控制運(yùn)行中產(chǎn)生的負(fù)荷強(qiáng)度的方法，以此來提高運(yùn)行的效果。在進(jìn)行三閥式調(diào)控過程中，相關(guān)技術(shù)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)流程進(jìn)行操作，除此之外，還要對閥門進(jìn)行定期維修和保護(hù)，以此保障其封閉性能夠達(dá)到電廠運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。一旦發(fā)現(xiàn)其封閉性出現(xiàn)故障，就要及時(shí)作出相對應(yīng)的解決措施，以免對其設(shè)備運(yùn)行造成更大的損害。三閥式汽配方式與傳統(tǒng)的配汽方式相比，就有一定的優(yōu)勢，其能夠有效的調(diào)整整體壓力，將能源的消耗控制到最低，同時(shí)還能夠提高運(yùn)行質(zhì)量。

3 結(jié)束語

由上述情況可以看出，要想讓電廠的運(yùn)行質(zhì)量得到提升，就必須對其運(yùn)行過程中存在的問題進(jìn)行優(yōu)化，以此確保各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行效果都能得到最佳。在深度學(xué)習(xí)算法背景下，對于電廠汽輪機(jī)的優(yōu)化有以下三個(gè)方面，第一結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法優(yōu)化給水泵；第二優(yōu)化啟停過程，第三完善配汽方式。除此之外，相關(guān)工作人員在進(jìn)行操作時(shí)，一定要嚴(yán)格按照電廠運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，選擇正確的配汽方法，讓運(yùn)行的質(zhì)量得到全面的提升，讓其度學(xué)習(xí)算法得到充分的發(fā)揮，讓我國電廠運(yùn)行的自動(dòng)化程度得到提升，不斷推動(dòng)我國電力工程的發(fā)展。