摘要：运行小指标管理，是发电厂经济运行管理的一项通行手段。对于自动化程度较高的两班制运行的燃机电厂来说，一套清晰明确的小指标管理思路、一个科学的计算方法、一套基于SIS实时数据系统的的计算软件，形成了科学高效的小指标管理系统。具有全面、科学、透明、公平、快捷的特点，能避免用单一指标衡量运行人员工作水平和效率的局限性。通过指标的优化，可直观反应出各值的运行操作技能以及对待“节能减排”工作的责任心，有效地调动了一线运行人员“精益求精”的探索积极性。还能为电厂降低生产成本，提高经济效益显著。
关键词：两班制运行；燃机电厂；经济运行；小指标；
0 前言
“不积跬步无以至千里”！没错，随着电改的推进，电力市场环境日益竞争激烈，各家发电厂都在想方设法的进行节能降耗，提高市场竞争力。对于已经建成的发电机组而言，设备性能处于不断下降的趋势，设备改造需花费较大的成本；而通过运行操作的精细化管理，在设备安全规范以内，最大化发挥机组可用性能，是发电厂运行管理中的重要环节，也是成本最低的手段。
1 运行小指标管理的意义
运行小指标管理，是发电厂运行管理的一项通行手段。在各项生产经营指标优秀的企业中，无一不对运行小指标加强管理，因为经济运行小指标是电厂大指标能否实现的有利保障。开展值系间小指标竞争，有利于调动全员主动性，使运行操作更加精准、调节更加精细，使各岗位运行人员都关注并积极参与到经济运行的工作中。
2 两班制运行的燃机电厂小指标管理的特点
相对于常规燃煤火力发电厂来说，燃机电厂有着自身的生产特点。不同于燃煤发电厂的是，多数燃机电厂都承担着电网的调峰任务，昼起夜停，两班制运行是其最大的生产特点；影响两班制运行的燃机发电厂机组综合能耗水平的因素，不仅取决于各项稳定工况下的运行参数指标，还取决于启停机过程的操作配合，以及停机后的备用方式、维护保养方法等等，这些都对机组的整体平均能耗水平产生较大的影响。所以，在运行小指标管理方面，要做到精细化管理，两班制运行的燃机电厂的小指标考核项目，就要涉及到除了机组稳定工况下的运行参数指标以外的，机组启、停、备用、保养等全过程。
3 对机组能耗水平影响较大的指标分析
衡量机组在稳定工况下的能耗指标参数，燃机方面有：进气压损、压气机效率、燃烧效率、透平效率、单循环发电效率等；锅炉方面有：排烟温度、高压蒸汽流量、低压蒸汽流量、余热利用率、锅炉效率等；汽机方面有：高压蒸汽压力、高压蒸汽温度、补汽压力、补汽温度、排气背压、凝汽器端差、过冷度、真空严密性等；反映联合循环能耗水平的指标还有：联合循环气耗率、联合循环标煤耗、联合循环耗水率、蒸燃发电比等。
衡量机组在启动及停机过程方面的指标有：燃机汽机并网时间差、机组启动至满负荷时间、启动成本、启动耗水量、启动耗电量、停机成本、停机耗水量、停机耗电量等。
衡量机组在备用期间的能耗指标还有：停机厂用电量、保养成本等等。
4 关键指标筛选
在以上众多的指标当中，很多都不是绝对的单向指标，并不能说某个指标好是对整体经济性一定就好，另外，我们也并不能把每一项指标都拿来进行评比。所以，笔者认为：衡量电厂运行的经济性，主要从三方面来进行衡量，一是机组启动与停运过程的控制操作水平，这不仅是衡量机组整体经济性的一个重要方面，也是人为可控程度最大的一个方面；二是机组稳定工况运行期间，各项工况参数是否最优，各辅机运行匹配是否最合理，机组的单位发电能耗是否最低，以及机组实际出力是否达到最经济出力水平等等；第三个方面是机组在停机备用期间，厂用电的消耗量是否控制在最低的必要限度，这些是运行人员能够把握和精心监控的，能够影响电厂整体经济性的另外一个主要方面。
所以，作为燃机电厂的运行管理人员，我们要筛选或者设计出一些燃机电厂值班人员能够人为可控的、对电厂整体大指标影响较大的关键性指标来。以下7个关键指标，供大家参考。
4.1 发电量指标
指该值当月所有发电量之和。此指标能够从侧面反应出本值对发电所做的贡献与劳动量。
4.2平均GJ发电量指标
该值当月白班和中班的GJ发电量平均值。综合反映当班期间发电能耗的控制水平，激励员工每日关注各工况下的GJ发电量，想方设法提高GJ发电量水平。
4.3月度启停机总收益指标
机组整体启动和停机的过程中，燃机汽机负荷的匹配，辅机启停操作的时间节点等是运行人员可人为干预最多的，也是电厂运行操作节能效果最显著的部分。设置此指标是为了激励运行人员尽心做好每一次的机组启动与停运工作，不断提高机组启停过程的经济性能。
用机组启动和停机过程消耗天然气的成本减去启停过程发电产值得到当次启动或停运的成本；通过经验和历史平均值，给定各种工况下（冷态、温态、热态）机组的启动成本基准和停机成本基准；每次启动或停机完成后，计算该次启动或停运的实际成本与对应工况下的给定成本基准的差值作为该次启动或停机过程的收益；如果差值为负，则说明此次启动或停机过程控制的水平比历史平均水平要高，该过程节约了燃料；如果差值为正，则说明此次启动或停机过程控制的水平比历史平均水平要低，浪费了燃料；统计各值全月每次在机组启动和停运过程的实际收益的总和，得到该值本项小指标的当月成绩，进行指标评比。
4.4 燃机并网至汽机并网平均时间指标
此指标是对机组启动过程评价的补充指标，主要反映出机组启动前准备工作是否充分，启动过程各辅助系统的投入时间是否恰到好处。
4.5 汽机并网至满负荷平均时间指标
此指标也是对机组启动过程评价的补充指标，主要反映出机组并网后带负荷的速度，操作过程有没有去合理的减少机组在低负荷工况下的运行时间，这能够减小机组的启动对当日平均GJ发电量的影响。
4.6 满负荷净出力系数指标
净出力是指发电机总出力减去厂用电总功率；满负荷净出力系数是指机组实际净出力与满负荷净出力的比值，以此来衡量机组带满负荷的程度，以及是否运行在最优工况下。具体计算方法为：实时提取机组运行时的总出力以及厂用电总功率，计算出机组实时净出力；另外计算出当前大气条件下机组所能达到的理论最大总出力，以及根据机组运行数量所对应的理论厂用电总功率，两者相减得出理论净出力；最后，用实时的实际净出力除以实时计算出的当前理论净出力，得出的比值即为满负荷净出力系数。此指标能够用来衡量机组厂用电耗的增加与减少对总出力的影响程度。此指标是衡量机组运行时厂用电率的优化指标，可以避免运行人员一味的追求低厂用电率而带来的辅机运行不足，降低了机组的整体经济性。此指标旨在鼓励运行人员及时优化辅助系统，特别是循环冷却水系统泵与风机的数量配比，合理安排，时刻做到净出力的正收益。
4.7平均停机厂用电耗指标
在机组全部停运时，比较各值的厂用电的平均功率。激励运行人员及时停运不必要的辅机，以节省吸网厂用电量。计算方法为：通过SIS实时数据系统采集数据，实时判断机组是否处于停机备用状态。一旦机组处于全部停运状态，则实时计算厂出用电总功率，将全月当班期间各时点的厂用电总功率平均值作为该项小指标的当月成绩，进行评比。
以上7个经济小指标中，对电厂整体大指标影响的权重是不一样的。通常我们把“启停机成本”、“满负荷净出力系统”、“平均停机厂用电耗”3项指标的权重占到60%（每项20%），因为此三项指标已经涵盖了机组的启停阶段、稳定运行阶段、以及停机备用各个阶段。其他4项指标的权重占40%（每项占10%），可以对前述三个重点指标做有益的补充。
衡量机组启动过程，如果仅考虑启动成本而不考虑机组带满负荷时间的话，则有可能会造成值班人员在录入数据时把机组启动结束之间大大延后，那么启动过程就包含了一部分机组满负荷运行的时间段，而众所周知，机组满负荷运行时是机组效率最高的时期，发电和燃料消耗的收益最低。把这一段时间计入启动成本，显然不合理。所以，在衡量机组启停过程的经济性时，加上“燃机并网至汽机并网时间”，以及“汽机并网至满负荷时间”两个指标是一个有益的补充，我们不仅要把机组启动得好，还要启动的快！延长机组在稳定运行期间的时数占比。
衡量机组稳定负荷运行阶段的经济性，除了“满负荷净出力系数”指标外，加入“机组平均GJ发电量”指标，是另一个有益的补充。“满负荷净出力系数”是一个综合了厂用电率以及机组负荷率的一个优化指标，是结合了燃机电厂随着大气条件变化Baseload负荷随之变化的特点，去掉了负面影响的厂用电的同时，又能体现出机组动态的负荷率高低来，这无疑是能够最大程度反映机组满负荷能效水平的一个重要指标，且又与运行人员能够操控的辅机运行数量的配比息息相关。但单凭“满负荷净出力”又不能直观的反应出能耗水平来，“平均GJ发电量”恰恰能直观的反应出当前机组的发电能效水平，但衡量全厂的经济运行水平又不能单单看“发电量”与能耗的比值，所以，两者结合是较好的方式。
5 软件框架设计、操作界面介绍
此小指标管理系统是基于电厂SIS实时数据系统下开发的在MIS管理软件。小指标管理系统能够定时从电厂SIS实时数据库中提取相关指标计算所需要的原始数据，以及按指定时间段提取值班人员录入MIS系统内的交接班数据及机组启动与停机过程数据，分别用于计算不同的小指标项目。所有最终的指标都是由提取到的小指标数据计算而成。通常小指标数据都是按照月来提取数据和进行指标评比的，有特殊需要时，也可以人为设定起止时间段。
5.1 基础常数设置
通过基础指标常数设置界面，可以设定各指标权重的比例，以及设定各指标计算过程中所需要用到的计算常数，见图1。
图1：小指标管理系统基础指标常数设置
如上图所示，2018年5月份，将发电量指标的权重设定为20%，排名第一则得分20分，排名第二则得分18分，以此类推。另外，关于指标计算用到的一些常数，也可以在这里进行设置，比如：判断机组启动状态的缸温范围、各种工况下的启动成本基准、停机成本基准、天然气价格、上网电价、以及判断电厂机组运行或备用状态的功率判断值、大气温度对理论Baseload出力的影响系数等等。
5.2 小指标基础数据的提取
通过“小指标岗位数据提取”界面，可以提取指定时间段内值班人员录入MIS系统内的交接班电字、气字数据以及机组启停各时间节点、电字、气字等数据，用于计算机组启停成本、并网时间等关键小指标项目；如图2所示。
图2：小指标基础数据的提取界面
如上图所示，2018年4月，机组每日启动及停运，是哪个值进行操作的，机组是在什么状态下启动，启动前后的燃料量、启动前后的发电量、以及每个值每个班交接班前后各台机组的发电量、耗气量等等，都一目了然，这些都是下一步计算关键指标的依据。
另外，通过“岗位整点SIS数据”界面，可以提取到指定时间间隔内机组控制系统内的实施状态参数，用于计算满负荷净出力系统以及停机厂用电总耗能等关键小指标项目；如图3所示。
图3：岗位整点SIS数据
如上图所示，小指标系统提取到了4月21日白班上班期间的24组机组实时数据：包括燃机出力、汽机出力、大气温度、高厂变功率；用这些机组实时数据，就可以计算当班期间发电净出力系数指标，如果两台燃机出力都小于0，则也可以计算出该值当班期间厂用电的总耗能情况。
5.3 指标评比报表展示
月度小指标评比表见下图4。
图4：月度小指标评比结果展示界面
设置此界面，方便管理人员及运行人员查看各指标的成绩，便于统计和分析，一目了然。
6结论及评价
运行小指标是电厂强化管理，节能降耗的必要手段。它不仅要具有全面、科学、透明、公平、快捷的特点，而且还要能避免用单一指标衡量运行人员工作水平和效率的局限性。本文结合两班制燃机电厂的生产特点，通过指标项目的优化，直观的反应出了各值的运行操作技能以及对待“节能减排”工作的责任心，有效地调动了一线运行人员“精益求精”的探索积极性。
一套清晰明确的小指标管理思路、一个科学的计算方法、一套基于SIS实时数据系统的的计算软件，形成了科学高效的小指标管理系统。它能大大提高小指标评比工作的效率和指标运算结果的准确性，减少计算工作量。实际应用后，我厂机组启动速度大大提升，燃机并网至汽机并网时间最快缩短到15分钟，创下国内9E电厂之最；机组启动平均成本也呈逐月降低的趋势，从最初热态启动成本三千元，逐渐降至一千元以内，按全年启停400次计算，启动成本每年可至少节约80万元，降低了生产成本，经济效益明显，具有参考指导意义。
论文作者:周瑜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：指标论文; 机组论文; 发电量论文; 成本论文; 工况论文; 数据论文; 汽机论文; 《电力设备》2018年第19期论文;