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中图分类号:S210.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)24-0339-01
前言
开展电平衡工作是电厂节能降耗的一项基础性工作,火电厂电平衡即是以火电厂为对象,研究直接用于发电、供热的主要能源的输入、输出和损失之间的平衡关系进行考察、测量、分析和研究;了解火电厂的用电水平和寻找节电的正确方法和途径。
1、电平衡分析内容
首先要确定用电体系,也就是电能平衡的考察对象,可以分为设备、车间、企业,作为发电企业,电平衡的范围包括为发电而消耗的主要生产系统和辅助系统用电,所以电厂电平衡考察的对象主要是厂用电。
用电体系确定后,查清用电体系的边界内(用电体系与其周围相邻物质的分界)电量的分布、流向、输送,并建立起厂用电电平衡系统图,对一个平衡期的电度量进行采集。就电厂而言,电度量的采集点基本能满足电平衡需要;电平衡依据就是能量守恒定律,即供给电能等于消耗的电能。用电体系内的电能平衡关系为:供给电能=有效电能+损失电能。
2、厂用电的电平衡分析
火电厂电平衡分析主要是以高厂变电能计量点及各用电设备,一般是指高厂变电能计量点至高压用电设备的电平衡,根据现场情况绘制如下表格进行分析。
在表1中可以得出,误差率=(高厂变电量-各设备用电之和)/高厂变,根据“能量守恒”定律及《火力发电厂能量平衡导则》规定,电平衡的误差率应不超过±1%,如不合格应分析原因,查找引起不平衡的因素并进行处理。通过高压厂用电电平衡统计分析,可以理清设备用电平衡性,能够发现损耗电量;可以采用正反平衡两种方法,用正平衡考察能量有效利用率,用反平衡考察能量损失。
对于反映电厂综合用电的综合厂用电率(是指全厂发电量与上网电量之差与全厂发电量的比值)也要在平衡期内进行分析,及时分析变化原因,并采取相应措施降低综合厂用电。
3、主要辅机设备用电率分析
火电厂厂用电量主要是锅炉和汽机的辅机设备耗电量,是电厂节能降耗空间较大的一部分,做好这部分设备用电统计分析,可以了解设备出力及耗电,同时可以制定相应的节电方案。设备用电率分析主要是对机炉的风机、泵的耗电率(即统计期内设备消耗的电量与机组发电量的百分比)进行监测,对于供热机组的给水泵、引风机等还要比较单耗,以便反映其在不同主蒸汽流量时耗电量。
4、节能措施的成效分析及电平衡工作取得的成绩
在通过节能措施成效分析,对于已采取的节能措施或即将采取的节能方案,都需要对节能成效进行分析,一般而言是节能方案的前期分析、方案的实施、节能成效的分析;通过此分析可以清楚节能方案实施后取得的成效。
我公司自开展电平衡工作以来,以月度作为能量平衡期,定期进行节能分析,制定节能方案,在节能降耗方面成绩显著。
1)锅炉氧量的优化运行
不断追求机组最优化管理,在保证锅炉安全性前提下,进行锅炉最佳氧量试验,试验锅炉氧量在1.8%-2.0%,2.0%-2.3%,2.3%-2.6%三个范围的运行工况,经多次试验通过电平衡分析得出:锅炉氧量在1.8%-2.0%之间比锅炉厂家规定的2.0%-2.6%要节约供电煤耗1.2g/Kwh。
2)热网疏水泵由工频改为变频运行
电动机的变频技术在火电厂技能改造中广泛应用,且有良好成效,因冬季热网供热量变化较大,原热网疏水泵工频出力较低时节流损失较大,电耗较高且易造成泵体涡流汽蚀,经分析后对热网疏水泵进行变频改造,从调节出口门改为由变频器调节电动机转速来控制泵流量,改造后在变频运行工况时,年节电量约99.5万kW.h
3)优化循环水系统运行方式:
冬季环境温度低于-10℃时,在保证机组真空的工况下,通过对技术经济分析及试验,实现了两台机组两台循环水泵上双塔改为两台机组共用一台循环水泵上单塔的运行工况,在优化工况下,可节约电量2.33万kW.h/天,降低综合厂用电率0.35%,同时冬季可节约大量的生产用水。
结语
随着能源日趋紧张,节能降耗管理需要一个系统的、科学的管理手段,火电厂开展电平衡分析是节能降耗的重要工作,通过电平衡的分析测试,可以摸清火力发电厂各主要生产环节能源消耗情况和节能潜力,采取技术上可行、经济上合理的节能措施,科学地管理能源利用,制定并实施好节电节能技改方案,减少电能的损耗,提高能源使用效率;我公司自实施电平衡工作以来,不断进行完善和探索,通过提高电平衡分析的科学性和有效性,为各项节能工作提供了重要依据。
参考文献
[1] 火力发电厂能量平衡导则总则[S].中华人民共和国电力行业标准
[2] 火力发电厂技术经济指标计算方法[S].中华人民共和国电力行业标准
[3] 用电设备电能平衡通则[S].中华人民共和国国家标准化管理委员会
作者简介
中图分类号: F406 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着经济的快速发展,我国的各行业发展迅速,火电厂的发展也是迅猛前进,并且取得了前所未有的成绩。对火电厂单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统的开发研究更是促进了火电厂的发展,因此,我们对单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统的开发研究是很有意义的。从目前而言,我国火电厂单元组经济指标的管理还不够完善,企业的管理水平也依然需要进一步改善,因此,在机组的正常运行下,加强对各种指标的在线监测,并进行能耗的分析具有重要意义。
二、火电厂在线监测优化软件的应用及能耗分析的现状
1、火电厂在线监测优化软件的应用现状
近10几年,研究热力系统节能分析的有关专著或论文越来越多,有较大影响的有《热力发电厂》、《火电厂热力系统节能理论》、《电厂热力系统节能分析原理》、《热力系统火用分析》、《节能原理》等。国外代表该领域的主要论著有《Steam Turbine and Their Cycle 》。目前有关系统节能降耗和机组性能在线监测软件的开发模型是基于这些论著的基本思想而进行的。这些论著在一定程度上反映了热力系统节能理论的前沿。从80年代开始,随着计算机技术和控制理论不断发展,国外火电厂优化软件逐步开始应用,经多年试验、使用、总结和完善,很多软件包已比较成熟,经济效益显著。90年代,计算机硬、软件发展及更新速度加快,不仅人机界面友好,系统互换性增强,而且随着数据库功能不断完善和开发,各种高级应用软件层出不穷。尤其是近几年,企业管理信息系统(MIS)和企业资源计划(ERP)系统的普遍应用,使得应用于火电厂的优化管理软件有了很大发展和更多应用。
目前,机组性能分析和优化软件已有单位做了大量的开发和试验研究工作,如:由华北电力大学陈鸿伟教授等,在火电厂现有信息资源基础上,基于模块构设计思想,利用先进计算机技术开发研制的火电机组能损分析系统。该系统对于 C/S 模式和 B/S 模式进行分析比较得出了基于两者混合模式的系统实现方案。针对系统数据采集和数据存储等关键问题,采用了 OPC 技术规范、共享内存的设计思想,极大地提高了系统的安全性和实时性。由华北电力大学张春发教授等开发的基于 C/S 模式的火电机组耗差分析系统,该系统采用了先进的数学模型和模块化思想,具有在线计算准确性高、运行维护方便、节约火电厂计算机资源等优点。张春发教授等还承担了国家电力公司的重大科技项目“火力发电厂设备、系统及运行节能在线监测研究”的研究任务,该系统在电厂现有的数据采集系统(DAS)或信息管理系统(MIS)之上,利用先进的火电厂节能理论,以热力系统为中心,对全厂主要热力设备进行耗差分析,实时地反映出电厂的运行经济情况,并以表格的形式集中地在线给出各热力设备的主要运行参数的额定值、定压运行应达值、滑压运行应达值、实际运行值以及由于运行参数偏离应达值而造成的煤耗偏差。
2、能耗分析的现状
针对火力发电厂机组能耗分析方面的研究发展过程主要包括如下几个阶段:初级阶段。在上世纪80年代就有专家专门研究火力发电厂的能耗问题,直至90年代电力大发展时期有较正式的能耗分析软件,比如耗差分析系统等。但那时的分析系统大部分采用手工获取数据,手工加载计算模型的方式,使用起来非常不方便,而且考虑的深度远远不够,比如没有划分合理的运行工况,能耗分析的结果准确性不高,过于孤立的考虑能耗分析,不能很好的对机组的优化运行起到指导作用等。中级阶段。1998年热工院侯子良教授提出SI这一概念,SIS 系统的准确定义是为火电厂全厂实时生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统,其中能耗分析成为SIS系统中的重要高级功能。SIS是我国独有的名词,缺乏统一的执行和验收标准,这一概念及其相应的产品在2001年至2008年这一段时间内得到了广泛的应用,但绝大部分的SIS系统并没有像宣传的那样站在非常高的高度上切实有效为发电企业带来直观的节能降耗效益。这一系统在2008年左右应用数量锐减,除市场饱和因素外,也证明了没有直观价值的产品没有长久的生命力。2008年以后,一系列的问题导致国家空前重视节能问题,节能减排工作各方面的压力都很大,如政府方面需兑现节能减排量的承诺,企业方面因能耗水平过高引起成本过高,竞争力降低,公众方面关注环境恶化,灾害频发,节能环保意识明显增强。从技术角度分析,没有系统性的节能减排策略和综合服务,条块分割,多头管理,杂乱无章,国家十大节能工程中“节能监测和技术服务体系”建设等严重滞后,这些都影响了节能工作的有序顺利展开。
三、在线监测系统与火力发电厂能耗分析系统需求分析
1、在线监测系统势在必行
(1)经济性分析
虽然软件包单项价格较高,但从取得的经济效益和回报率看,增加这些初投资是值得的。目前能提供优化软件的DCS供货商均有详细的技术经济分析报告,并已在某些电厂尤其是大容量、自动化水平很高的机组上成功应用,取得了一定经济效益。
虽然一些优化管理软件所带来的经济和社会效益短期内不会充分显示出来,但从长远利益看,这种科学管理会给电厂带来很大的收益。性能计算和优化软件可将设备、机组乃至全厂的经济指标详细量化,运行人员可根据操作指导选择最优化的运行方式;设备管理软件通过对各种设备多层次的维护方式,降低损坏率,延长使用寿命。
(2)必要性
电厂是消耗一次能源并生产二次能源的耗能大户,每年火电用煤约占全国煤总产量的1/4,因此,火电厂节能具有特别重要的意义。在线监测系统是促进电厂开展节能降耗工作的重要组成部分。
2、火力发电厂能耗分析系统需求分析
(1)系统功能性需求
自金融危机发生以来,能源企业对于节能工作的重视程度发生了很大的转变。在市场经济不景气的情况下,谁能把能耗或者说成本控制的更好也就意味着谁的竞争力将更强,很多能源企业以前连节能专工都没有,现在显然发生了重大变化,企业乐于并不得不充分重视能耗的管理和控制工作。另外节能减排工作已上升为国家战略,人均能源拥有量的不足和能源需求的加大以及能耗水平的居高不下都对国家的能源战略提出了严峻的挑战。这些大的环境无疑也在对能耗管理的提出进一步要求。
①数据采集与存储
对底层控制系统生产过程数据进行采集,并统一时标、描述、量纲,在实时/历史数据库中记录机组生命周期的运行过程信息。
②工况监视与查询
通过采集全厂各生产过程控制系统实时信息,对全厂生产数据进行综合处理、统计分析,使用户可以在各终端上对全厂生产状况进行实时监视,通过生产模拟图、趋势图、棒状图和参数分类表等多种监视方式实时显示各单元机组及辅助车间的主要运行参数和设备状态。能对全厂生产数据进行综合处理、统计分析,并能监视、查询和打印,实时信息用 B/S 方式。
③能耗分析
能耗分析是用软件实现节能降耗的核心模块,也是本论文重点要阐述的问题。能耗分析面向全厂和各个机组,计算主机和辅助系统的各种效率和实际性能指标,为火力发电厂机组能耗分析系统本身其他高级功能和其他信息化系统提供能耗数据支撑。
④运行优化
运行优化功能模块主要包括:工况分析、操作指导两个部分。基于能耗分析的结果,充分结合发电厂运行规程和机组运行方式,进行优化调整,不仅仅是分析出能耗结果,而是同时给出具体的操作措施,帮助运行人员直观的进行优化操作,从而让机组持续保持经济优化运行。
⑤报表系统
报表系统是实用性最强的功能模块,虽然其本身并不包含多少创造性的东西,但是它却是整个系统对外展示的重要窗口,是使用最频繁的功能之一。报表系统应能实现自动生成日报表、月报表以及事件报表等。在报表中,可以选择当前值,也可以是统计值,还可以是任何时间段内的计算值。报表格式应可以实现用户自定义功能,支持Web方式。
⑥运行考核
考核的最终意义在于建立一种良好的管理评价体制,把能耗分析模块计算出来的结果最终反馈到机组的实际运行中去,从而最终产生经济效益。考核总体上可以分为两大类,一类是基于安全性的考核,一类是基于经济性的考核。
⑦系统管理
系统管理可以实现对本系统自身的管理以及外部扩展管理。所有能配置的功能都将在此得到灵活的处理,避免了大量的二次开发。系统管理可以让发电厂从软件本身解脱出来,把主要精力集中在节能降耗的具体措施上。另外通过系统管理可以让系统方便的扩展,适应以后更加复杂的需求。
(2)系统非功能性需求
①观感需求
版面布局应该尽量与节能监管部门目前使用的其他产品风格一致,默认情况下以灰色调为主;应该表现得稳重、权威;少用靓丽颜色,但确保重点突出。
②易用性需求
系统应该突出能源行业管理特点,避免纯粹的软件开发思维贯穿其始终。没有经过培训以及不懂英文的人,能够迅速使用该产品;对专业工程师来说,可以通过系统非常容易满足行业节能管理需求,可以在30分钟内无需接受任何培训就能熟练使用产品;对于年龄较大的,对电脑操作不熟悉的管理者,有直观的系统总界面帮助其获得信息,并能进行适度信息钻取。
③可维护性需求
大批的非功能性的改进,维护时间限制在30分钟内;单个新增功能菜单维护时间限制在5分钟内;系统管理(含权限,部门,角色等)的维护时间限制在10分钟内;所有跟前台展现相关的参数均可以实现后台配置和维护,维护时间不超过15分钟;不同企业间信息查看和维护,不应该频繁返回上一级操作后再选择,应提供一站式信息服务。
四、系统设计
1、系统结构
由于系统需要进行大量的数据处理和逻辑分析,所以采用了以数据库为核心的C/S结构模式。系统通过网络从电厂MIS系统和DAS系统中获取电力生产实时数据,其中煤、灰、烟化学分析数据要手工录入。客户端软件是统一的,都是通过浏览查看信息,所有的开发和维护都是在服务器端进行。这样的体系结构可以省略到现场采集数据的工作,同时数据来源准确可靠,节省开发成本。
2、数据库表的设计
数据库表的设计关系到整个系统的性能,是数据库设计中的重要部分。根据数据的用途,建立4个数据库表:实时表、分钟表、最优值表、/值0安排表。
(1)实时表
实时表用来存储系统计算和分析所需的实时数据,包括从MIS系统读取的和手工录入的。实时表是用来系统进行分析的数据源,同时也可以供参数实时监测调用。
(2)分钟表
这里记录的数据是统计实时数据在一分钟内的平均值得到的,在此表基础上可以形成“值”报表、日报表、月报表和年报表。
(3)最优值表
为了调用方便,将各工况的主要参数的最佳值保存在一个单独表中。根据最佳值的确定方法,表中的值是能够更新的。
(4)“值”安排表
系统具有“值”间指标竞赛的功能,需要统计各“值”在工作中的工作成绩,所以专门设计了一个值工作日期表,是每个“值”的工作记录。
3、系统功能
(1)经济指标在线监测
在线计算单元机组的经济指标,实时监视机、炉运行状态。
(2)经济运行在线指导
基于计算出来的经济指标及其煤耗偏差,为运行人员提供操作指导,可以提高机组的效率,及时消除故障隐患,确保安全运行。
(3)竞价上网
计算单元机组的标准发电成本、供电成本,分析成本变化规律,为管理部门分析成本构成提供有效依据。
(4)设备状态
该功能主要反映设备的当前状态,为检修提供必备的信息。对于汽轮机采用相对内效率反映其健康状况的变化;对于凝汽器与回热器,采用端差反映其健康状况的变化。
(5)值间经济指标竞赛
按照电厂制定的“值际安全经济指标竞赛办法”,统计各值每月完成的生产技术指标,并计算与额定值或者月度平均值的偏差,打出每个值的分数,供考核评比。
(6)运行报表
根据实时的经济指标,形成全厂日报表、月报表和年报表。按照电厂规定格式打印上报有关部门,供领导查询和考核。
(7)热力试验
系统可以仿真机组热力系统运行,并进行热力试验报告的自动显示和打印。
五、结束语
近年来我国的火电厂发展迅速,很多技术得到了广泛的应用,单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统是针对电厂生产管理和竟价上网开发的,推动火电厂的进一步发展,因此,加强对火电厂单元机组经济指标在线监测及能耗分析系统的研究是很有必要的。
参考文献
中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)10-0004-02
1、火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS概述
我公司自主开发的火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS基于实时数据库PI,关系数据库SQL Server开发,实现了电厂生产过程数据的自动采集,存储,处理,以及生产运行工况实时监视、运行报表统计与考核、性能计算与分析、机组性能试验等功能;同时,PowerSIS系统还为电厂的EAM系统及门户系统提供生产运行实时数据。目前,PowerSIS系统已经应用于国内多个电厂,成为电厂生产经营管理的一个重要部分,为电厂的安全经济运行,以及提高电厂生产管理的效率发挥了积极的作用。
其系统运行环境如下:
1.1 硬件环境
服务器:实时/历史数据库服务器、应用服务器;接口机:工控微机。
客户机:PC微机:Pentium III及以上,内存128M,硬盘20G以上。
1.2 软件环境
操作系统。
服务器端:Windows Server 2008;客户机:Windows 2000 Professional、Windows XP以上版本;数据库服务器:Microsoft SQL Server 2000以上;实时数据库:PI。
2、火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS系统功能
火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS联网火电厂单元机组DCS以及其它控制系统,目的是达到全厂生产过程信息实现共享,从而为火电厂的安全运行与管理提供决策依据。其系统的功能结构图如下(见图1):
(1)数据采集和处理:PowerSIS火电厂实时信息监控管理系统采集全厂各生产过程控制系统的实时数据,包括机组及公用DCS系统、水煤灰辅控系统、网控系统、脱硫系统等。其主要功能如下:一是能够依据实际应用要去来设置各数据标签的采样频率、数据精度、安全等级、压缩比等参数;二是能对参数进行常规数学计算如加、减、乘、除等,并能对时间段内参数进行统计运算如最大值、最小值、平均值、累计值等。
(2)运行工况监视与查询:运行工况监视主要功能是对全厂生产数据进行综合处理,使用户可以在各终端上对电厂的生产运行状况进行统一的监视,生产数据信息能够实现共享。其功能如下:一是所有的图形画面都支持回放功能,可以再现过去任意时刻的运行工况,使用户能更加直观地对生产过程进行深入的分析;二是用户可以查询图形上动态图符和数据的属性、趋势曲线、历史数据等。另外,还可以对某段时间的参数做平均值计算,或者按一定时间间隔获得参数的历史数据,通过查询得到的数据也可以方便的导出到excel中供其他系统使用;三是系统的管理人员可以直接在运行工况图上修改数据库测点的某些常用属性,并可以对图形和趋势曲线组进行维护;四是系统采用PI系统提供的PI-ProcessBook作为生产运行画面的图形化组态工具,系统管理人员可以用PI-ProcessBook对图形进行在线修改,修改完成后再加载到PowerSIS系统中显示。由于PowerSIS系统客户端的图形显示采用svg图形格式,因此在客户端不需要安装PI系统提供的PI-ActiveView控件。其系统首页如图2所示:
(3)运行统计与考核:运行统计与考核是针对电厂生产运行部门的统计和管理需要开发, 系统提供了方便而实用的报表统计系统,具有高效的公式解析模块,并且具有很好的扩充性,用户可以自定义各类生产运行报表,完全满足了电厂生产统计管理和指标考核的日常需求, 摒弃了原有的手工报表的模式,能够极大的减轻统计人员的工作量,同时所得报表统计的准确性得到了保障,管理效率大大提升。1)生产运行日志:生产运行日志供集控运行值班人员使用,能够实现集控生产运行日志的自动记录和查询。生产运行日报的格式与电厂原有的手工抄表报表格式完全一致。原来值班人员每小时的抄表记录数据,现在可以由系统自动记录,并随时供各级管理人员调用和查看。对于部分不能采集的手工抄表数据,系统也为运行人员提供了手工输入方式。对运行参数超出上限和下限的值系统会用红色标示出来,以提醒值班人员对数据进行检查校核。2)经济技术指标报表:为生产运行统计人员提供生产技术指标报表中实时数据的自动采集和技术指标报表的自动计算和报表生成功能。使统计人员能够快速的完成每天生产经济技术指标值的日统计、月统计和年统计,并形成要求的报表,供各级管理人员查询和分析。经济技术指标报表主要包括经济技术指标日报、经济技术指标月报和经济技术指标报表台帐三个部分,按各个电厂的不同要求,报表的格式和内容可以有所不同,图3为经济指标报表台帐查询图表。3)小指标竞赛报表:按用户定义的运算法则将运行指标转化为量化考核指标,按值别对用户要求考核的指标进行日、月统计,自动计算出各值的月得分,并形成小指标竞赛报表。报表数据可以供各级管理人员查询和分析,为电厂运行班组的月度值际竞赛排名提供主要依据。主要包括小指标竞赛日报、小指标竞赛月报和小指标竞赛报表台帐三部分
(4)性能计算与分析。1)性能计算:性能计算遵循ASME“电厂试验规定”的最新版本,对电厂经济性指标进行在线性能计算,并以表格和图形形式显示全厂和机组的性能计算数据。系统采用可调整的数学模型,专业人员可以根据机组的性能试验实际情况进行修改调整,以确保性能计算数据的可靠性和准确性。性能计算包括厂级指标性能计算与分析和机组性能计算与分析,厂级性能计算分析项目大致有全厂供电与发电煤耗率、供电量、发电量、厂用电率、发电机电压品质、燃料量、燃油量、补给水量、辅助用汽量等各项指标。机组性能计算和分析的项目大致包括总体、汽机、锅炉、凝汽器、空预器等的性能指标。2)耗差分析:耗差分析包括可控耗差和不可控耗差分析两部分,可控耗差分析是优化机组运行工况,有效降低可控耗差,提高机组运行经济性的基础;不可控耗差分析可以为设备检修和技术改造提供决策依据。耗差分析结果可以用直观的棒图和饼图形式显示。将耗差分析折合成运行费用损失,同时根据分析评估结果,计算出每台机组的运行成本。
由于机组的运行时间和设备性能差异等使各个机组目标值与设计值有一定的差异,在机组运行过程中,电厂会通过机组性能试验来测定机组的实际性能试验指标。因此,耗差分析模块为计算分析项目及算法提供了对目标值及偏差对煤耗影响的用户自定义功能,这样,不仅能够保证在机组运行初期能损分析的准确性,也因为用户能够在以后的运行过程中,自己修改计算公式和系数,也就能够有效的保证机组长期运行过程中计算和分析的准确性。
2.5 负荷优化分配与管理
(1)负荷管理:提供中调下达预计负荷的接口,可以读入中调预计负荷数据。该功能实现了中调下达的预计负荷查询,以及中调下达负荷与实际负荷的比较。通过实际负荷与计划负荷曲线的比较,能够方便值长及时传达负荷升降指令,实时指导生产运行,以满足中调对有功、无功曲线考核的要求。(2)负荷优化分配:对应给定的负荷,不同的主辅机运行方式和不同的运行参数将表现出不同的能耗水平。基于历史数据库的数据,确定某一时间段(可选)主要运行参数和性能指标随负荷的变化趋势,自动得到该参数的负荷特性曲线,为值班运行人员的优化调整以及负荷优化分配提供支持。负荷优化分配模块包括微增微耗参数、微增负荷分配、负荷经济分配计算等部分,通过全厂实际运行的总负荷(或AGC下达的负荷调度指令)在多台机组之间进行优化分配,使得全厂的煤耗率最低,从而指导机组经济运行。
2.6 设备状态与运行参数越限监测
通过对设备及运行参数的全过程监测,可以提高设备运行的安全性,为设备状态检修提供决策支持。(1)设备运行状态监测:按要求的时段对机组的设备运行状态进行在线统计,供各级管理人员查询。通过设备的累计运行时间和启动次数等的统计,为设备可靠性统计提供基础数据。将设备进行分类进行统计,统计设备一定时间段内的累计运行时间、累计停运时间、最长连续运行时间、最短连续运行时间、最长停运时间、最短停运时间、启动次数、停止次数。(2)设备运行参数越限监测:按要求的时段对主要运行参数的越限时间和越限次数进行在线统计,供各级管理人员查询。以此为基础,监视主、辅设备运行参数,以便当运行参数偏离正常值时,分析其原因,采取相应的对策和处理措施。将运行参数进行分类统计,统计主要运行参数在某个时间段内的越限记录及越限情况,越限记录包括:越上限的起始和结束时间,越上限的持续时间,越上限极值、越下限的起始和结束时间,越夏限的持续时间,越下限极值等。越限情况包括:累计越上限时间、累计越下限时间、累计越上限次数、累计越下限次数、最长越上限时间、最长越下限时间、最长越上限次数、最长越下限次数等。
2.7 机组性能试验
根据《电站锅炉性能试验规程》、《电站汽轮机性能试验规程》和发电厂运行规程的要求进行在线热力试验和常规热力试验。(1)在线性能试验:在线热力试验所有数据全部取自数据库已有数据,试验结束后,系统能自动生成相关性能试验报告。如果试验期间工况发生较大的变化(如负荷波动大、主要表计出现异常等),可适当延长试验时间,并记录相应时间段,统计时将该时间段剔除即可,或者试验重新进行。同时在线热力试验不会影响系统的正常运行,在线性能试验的各项性能试验项目的条件和参数都可以由用户自行设定和修改,能对人工输入内容的合法性进行判断。试验完毕后自动生成性能试验报告并存储和供各级管理人员查询。(2)常规性能试验:由于机组性能指标计算不仅需要DCS实时数据,而且需要大量的离线数据。试验期间的入炉煤、灰、渣等化验结果滞后;为提高性能试验的准确性,部分关键数据需要用专用仪器测量(如排烟温度、排烟氧量等),因此存在数据源不同步的问题。为解决这一问题,我们在系统中设置了常规热力试验功能,该功能完全模拟了电厂热试人员进行热力性能试验的真实状况。电厂的热试专工或节能专工负责该项试验,由负责人对试验项目的条件和参数等进行设置。在试验结束后,系统能自动生成相关性能试验报告,供运行和管理人员查看试验报告。试验报告的数据也可以导入EXCEL表中,供其它系统使用。
2.8 系统管理
该系统管理功能强大,一是对系统的功能模块及指标报表结构进行维护,并对用户权限、用户登陆和操作日志等进行管理;二是系统具有集成的标准用户管理功能和权限控制,可以适应电厂组织机构和管理方式变化,并支持单点登录;三是系统的用户授权管理机制,保证了每个用户必须通过授权才能使用本系统。系统的权限可以控制到每个基本功能模块上,保证了系统的安全性。
3、结语
总之,火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS,PowerSIS系统采用先进的标准化和组件化设计思想,具有良好的开放性和扩展性,其应用为电厂的安全和经济运行提供完整的运行信息、趋势分析、操作指标、运行参数及其偏差分析等;协助运行管理人员实施经济的运行方式、优化全厂负荷在各个机组的分配、指导运行人员进行操作调整,从而在保证电厂负荷的饱满度的基础上,节能降耗,提高火力发电企业的整体经济效益。
参考文献
[1]作者:李青.火力发电厂节能和指标管理技术.
中图分类号:TM621 文献标识码:A
1 SIS系统建设的目的及意义
火电厂SIS系统立足全厂生产实时系统,整合全厂生产数据,从而贯通生产监控系统与管理信息系统,形成“信息生产化”的特色,紧贴电厂生产运行的实际过程,为指导电力生产服务、为管理的规范、标准、客观、统一化服务,使系统成为全厂生产过程数据平台、节能降耗平台、生产管理应用平台,成为“两化融合”的窗口。
2 SIS系统在火电厂的应用
2.1生产过程监视与回放
该功能是基于厂级的SIS系统,集成了全厂所有机组、车间、设备的运行状态参数,实现了对这些参数的监视,并且能够以系统图、趋势图、统计报表等方式表现机组运行参数、各个机组效率、公用系统及主要辅机出力与能耗等技术经济指标。显示的实时数据均是动态的,系统管理员可以根据数据的变化从而判断传输接口是否通信正常,而生产技术人员和管理人员则可以在办公室了解整个生产现场的实施状况,包括生产工艺流程使、设备报警状态等,从而便于及时发现问题,快速进行调整。
2.2厂级和机组级性能计算
根据电力行业性能计算标准,利用数值计算引擎,对面向具体设备、系统、机组搭建的性能数学模型模块进行在线计算,量化其各项性能参数,从而达到性能监测的目的,并且提供相应的手段对机组进行性能优化。将当前性能参数与基于数学仿真模型计算所得到理想的性能指标进行对比,给出每项偏差造成的损失,指导应采取的运行或维护措施,以达到期望的性能状态。
该功能使逻辑计算流程组态化,方便竞赛指标的追踪溯源。将SIS系统应用功能计算所需的一次测点(即原始测点),经过多选一实现取平均、取最小、取最大、取中值等逻辑判断功能,从而生成二次测点参与计算,提高了计算的可靠性。性能计算主要包括7项,分别为:厂级性能、锅炉性能、汽机性能、加热器性能、凝汽器性能、空预器性能、脱硫性能。
2.3机组耗差与经济性分析
为了让运行人员和管理人员了解和知道当前机组运行设备的运行经济性和在操作上和设备上存在的问题和解决问题的方向,必须对机组经济性指标进行科学分析,才能清楚地知道在整个机组复杂系统中各项单个设备、运行参数的偏差而带来的能耗增加,才能做到解决问题“有的放矢”。
经济性分析和优化的目的是降低机组运行可控损失,改进机 组热耗。其方法为将主要可控参数的实时状态参数与其目标值进行计算、比较、分析。这些可控参数由用户根据生产过程的需要进行选择,并能够人为地加以控制和调节。目标值 的计算主要基于设计数据、性能试验、运行历史数据等信息,利用数学仿真模型计算得到。这些信息可以由用户配置且在权限许可条件下进行修改。可控参数对热耗率的影响由实际值与目标值的偏差计算得到,常称为耗差分析。当耗差超出允许范围的损失,系统可以根据基于神经网络的专家系统工具诊断造成大偏差的原因,并给出可供选择的操作指导建议。
耗差分析能够基于机组性能计算指出实际性能值与目标性能值之间的偏差以及导致这个偏差的原因和参数,分析出偏差产生的原因和改进的措施,协助运行人员通过调节控制设备来减小这些偏差,以使机组运行在最佳状态。耗差分析子系统可以按锅炉、汽机、电气三类,分别显示各专业的指标实时值、目标值、耗差值;可以按可控耗差、不可控耗差进行分类显示;运行可控耗差所涉及的指标应纳入指标竞赛,不可控耗差作为机组检修和技术改造前后的对标检验指标。
2.4优化运行与调控操作指导
对于提高运行经济性,应对运行操作人员尤其是经验不足的操作人员提供有效的指导性操作方法。由于机组参数的优化和操作指导是对锅炉、汽机、电气、化学、热控、环保等专业技术的集成,是一项针对性非常强的技术,所设计的模块和内容必须应具有丰富的理论和实践经验相结合才能达到真正的效果,否则将成为“空中阁楼”。
在本机组运行参数优化及调整操作指导设计时,本着实用、可操作的原则,结合机组全面性优化调整试验结果和运行历史进程数据,尽可能最大限度提高机组的运行效率,目前本功能设计有三项主要功能:运行方式操作指导、优化运行指导曲线、优化参数列表。
2.5同步运行绩效监管与指标考核
同步运行绩效监管与指标考核是对全厂生产实时数据与耗差分析计算数据进行综合处理、统计分析,按电厂要求进行数据组合和计算生成报表,同步形成机组和全厂运行绩效及指标竞赛报表,并可转成Excel格式显示和打印,也可通过WEB方式以供查询。
指标是“同步绩效”的主要分析维度。指标绩效得分由基准分和附加分组成。基准分根据参数耗差制定,附加分由管理员根据机组具体情况确定。指标累计得分采用时段均分形式,不采用累加形式,并在同幅页面中列出本班和其它班组的月度得分,以便对比。各指标具备参赛、退赛功能。同步绩效页面中各参数具备链接到对应关联画面的功能。
该功能体现了运行绩效监管与指标考核在企业内部的闭环管理,将业绩以指标的形式量化,实现“用指标评价企业,用业绩考核企业”的目标。指标考核包括了安全性考核、经济性考核、机组启停考核。
2.5.1安全性考核
安全性考核的主要任务就是保证机组安全可靠的稳定运行,尽量保证机组在设计工况下运行。机组在设计工况下运行,安全可靠而且效率高。但是在实际运行中,由于电网负荷的波动、燃料品质的变化、供热负荷的增减等原因,机组常偏离设计工况运行,影响机组设计参数的变化,致使机组运行的安全性降低。这时运行人员必须用调整手段来保证机组的相关参数在允许值范围内波动。
安全性考核的关键就是准确及时的捕获到影响机组安全运行的各种参数和设备状态,并以只读的方式实时的反馈给运行人员进行调整,同时保存历史记录以便管理人员进行考核。安全性考核的参数值和设备状态通过实时数据库,实时采集数据并自动保存历史记录,同时根据参数上下限值自动判断越限情况,根据逻辑组态判断设备异常。
2.5.2经济性考核
经济性能指标考核竞赛的中心内容就是要求运行人员以机组供电成本最低为目标,及时动态调控机组运行方式和运行参数,实现机组经济运行。因此,把供电成本作为评价机组运行经济性的综合指标,更加直接地体现了经济运行的目的与发电公司的经营利润目标的一致性。
2.5.3机组启停考核
机组启停考核旨在减少开机用油量、耗电量,降低开机成本,其考核的内容主要由开机时间、耗油量、耗电量三项构成,同时区分冷态、温态、热态和极热态。而耗油量和耗电量根据启动时间实时数据库进行统计,或人工抄表录入。
2.5.4发电计划考核
对发电计划的考核分为两方面:
(1)日发电负荷不合格点数的考核。省电力调度通信中心能量管理系统每5分钟或15分钟为一个采样点,全天288或96个采样点。采样到的各发电企业发电负荷实绩与对应的日发电负荷计划曲线值比较,当误差超过?%为不合格点(最大单机容量≤5万千瓦的发电企业误差标准为?%)。
(2)发电量偏离计划电量的考核。对超发电量和欠发电量进行考核,同时区分不同的考核时段(高峰、腰荷、低谷)。
2.6 报表系统
报表支持自定义格式报表和固定格式报表,支持日、周、月、年报,支持人工录入数据。支持数值格式设定。支持当期指标数据实时计算显示。
3 SIS系统为火电厂带来的效益
SIS系统是一个融实时监控、优化运行、科学管理为一体的智能 系统,它的投运势必给电厂带来较好的经济效益,至少可以表现在以下几个方面。
(1)减人增效,SIS系统可以代替部分人的工作,如对全厂以及运行设备的记录、分析、计算等。减少人工的统计工作量,企业管理人员和工程技术人员不再花费大量时间进行计算分析,而可以直接利用这些计算分析的结果来支持决策活动,使决策更加科学、合理。
(2)降低煤耗,SIS系统可根据全厂各台机组主、辅设备的运行状况、性能、效率等综合情况,在几台机组之间合理分配负荷,还可通过判断锅炉燃烧状况,给DCS发出优化指令,使锅炉燃烧在最佳状态。
(3)降低厂用电,SIS系统可优化机组运行方式,通过对全厂水、电的合理分配,有效地降低厂用电。
(4)降低维修费用和检修成本,SIS系统能根据主机和主要辅机的运行状况,给检修提供指导性意见,做到合理安排生产和检修,节约大量的设备维护资金和停机检修时间。
4 SIS系统的发展前景
随着我国电力装机容量的不断增大、电力市场竞争机制的出现和电力体制改革的不断深入,“厂网分开、竞价上网”已成为现实,现代化电厂所承受的竞争压力较以往更加沉重,发电厂成为独立的发电实体。这些必然给整个能源市场带来巨大冲击,使竞争更加激烈。SIS系统的出现使全厂各控制系统有机地结合在一起,从以往仅局限于保证工艺系统的安全、正常运行的旧模式,逐步走向通过优化控制和加强管理使整个电厂运行保持在最佳、最稳定、最经济的新模式。SIS系统的建设必然能提高电厂的综合经济效益。
设备是降低其运动部件摩擦表面的阻力与磨损,延长使用寿命,降低能源消耗,有效地发挥设备潜力,起着十分重要的作用。设备管理是设备管理的重要内容之一,如何加强火电厂转动设备的科学管理,对提高转动设备安全运行可靠性,降低转动设备维修费用,减少转动设备故障,防止设备事故的发生,提高经济效益有着非常重要的意义。
1 火电厂转动设备管理常见的问题分析
对设备进行科学合理的可以防止和延缓零件磨损。某电厂转动设备管理存在重视程度不够的现象,造成这种现象的原因是专业点检和检修班组对转动设备管理工作存在着一些管理误区。
1.1 进口油比国产油好
有些设备管理者认为使用进口油,设备的就没有问题,而实际上在应用中仍然会出现异常,进口和国产品牌油的品种繁多,性能各异,各项技术指标也不同,如:进口油600XP220超级齿轮油与国产油CKD220重负工业齿轮油的技术指标进行比较如下:
这二种油的技术指标基本相同,就不能认为进口油比国产油好。关健在于如何正确选择油品的型号与设备运行的要求来决定,不然也会造成不良而发生设备损坏事故。为防止转动设备不良,就要知道转动设备在系统中运行的承载能力、转速、工作温度、连续运行时间和工作环境情况等,选油时对油的黏度、高温或低温性能、闪点、清洁度、抗氧化性、极压抗磨性等性能指标进行分析,再确定设备用油的品牌、型号。目前国产油的生产技术和生产能力在飞速发展,油品的各项技术指标绝大部分能达到了国际先进水平,只要选择正确,国产油完全能满足火电厂转动设备的要求,不必要追随进口油。
1.2 转动设备加油量多总比少好
不足会造成转动设备不良,所以有些设备管理者误认为加油时总是多比少好。在设备实际运行过程中,如果加油量多了,反而会起副作用,使轴承运转阻力增大,容易发热,破坏摩擦表面和油膜,造成不良,影起转动设备振动增大、温度升高,严重时使设备损坏。
1.3 转动设备换油频率越高越好
在设备油系统中,油是否失去使用价值,要通过油品监测、化验等科学手段来检测油质。如果检测结果表明油油质不合格,又不能通过滤油设备进行过滤的油,才能进行更换新油,使油的价值利用最大化,从而节省油品费用。同时高频率的换油既增加了检修人员的劳动强度,又存在设备安全风险。
1.4 转动设备无异常不加油好
只要设备运行正常就不需加油,这是一部分设备管理人员错误的想法,设备运行一段时间后油就会逐渐消耗及流失,当轴承油量减少到一定量时,设备效果降低,转动部件将产生机械摩擦、磨损,最终使设备损坏,严重时乃至造成系统停运事故,因此,设备无异常也应该定期进行检查和加(注)油。
1.5 转动设备管理就是油品管理
影响转动设备的因素很多,转动设备管理时往往是只注重油品本身,而没有考虑影响设备的相关因素,如:转动设备运行时工况变化情况、设备缺陷、运行环境和设备检修工艺等。
2 设备管理理念创新
2.1 设备创造效益
许多设备管理人员认为设备就是对油的管理,油就是一种设备消耗性材料,其实设备是一项系统工程,它与设备安全和设备维修成本有着密切的关系,以锅炉磨煤机为例,某厂600MW机组一台磨煤机电机轴承每月定期补油所耗油0.5kg,费用46元左右,如果不及时补油使轴承不良造成停运,将影响机组出力20%左右的负荷,直接经济损失巨大,因此,开展科学有序的管理工作,能极大地保证设备安全稳定运行,减少设备停运率,同时也降低设备维修费用,为企业创造更大的经济效益。
2.2 油是设备最重要的零部件
部分设备管理人员和检修人员没有把油当做设备组成的一部分,没有给予与设备零部件同等的重视程度。油的失效或变质导致设备不良,会引起设备的异常磨损。由于这一过程是复杂的循序渐进的,容易被设备管理者忽视,认为是设备零部件的质量问题或其他问题引起的,进而对零部件进行更换,增加了检修维护成本,还容易隐藏设备故障的真实原因。
2.3 技术要不断更新
目前国内外油品牌繁多,各项技术指标均有差异,如何正确的选择使用是火电厂转动设备的重要课题,因此,要不断研究、分析设备问题,解决生产中出现的异常事件,设备管理者必须学习和掌握好设备的技术,在技术上要不断更新,才能有力的保证电力设备的安全运行,才能提高火电厂的经济效益。从目前我国资料显示,航天、冶金、军工、汽车、铁路、船舶、农机、化工8个项业,因设备不良和摩擦、磨损导致的能源、材料和设备损失达9500亿元,如果正确运行摩擦和技术可节约3270亿元,可见技术对减少摩擦磨损、节能降耗有着巨大的潜力。
3 火电厂转动设备管理要求
3.1 转动设备规范化
根据火电厂转动设备的运行特点,按照设备的“五定”和“责任落实”的原则,以转动设备的使用说明书、图纸资料为依据,结合现场实际给油脂的经验与教训,对转动设备给油脂的部位、给油脂方法、周期、给油脂量、油脂的品种规格、给油脂的人员和分工做详细的规定,严格进行油品质量监督,制定相应奖惩措施。并列入了《油品管理制度》、《油品质量监督管理标准》和《设备给油脂标准》中,实现设备规范化。
3.2 转动设备日常化
3.2.1 运行人员每日检查转动设备的油液位、油温、油压、轴承温度及振动情况,检查系统是否畅通,油箱和连锁保护是否正常。
3.2.2 按专业制定转动设备的检查项目表,设备检修维护人员每日按照检查表进行检查、记录,当发现油压差大时,立即清理过滤器滤网或更换滤芯,油位不足时及时补充油,系统有跑冒滴漏情况时,及时进行密封处理,消除设备缺陷。
3.2.3 专业点检员每天对设备系统进行点检,监测转动设备关键部件,如轴承的温度、振动,轴承进、回油的温度以及轴承油冷却介质的出入口温度。根据这些参数的变化,结合转动设备运行状况来分析转动设备的状态和磨损情况。
3.3 转动设备定期化
3.3.1 严格执行设备给油脂标准,将需要执行给油脂的设备按照给油脂的周期录入电厂一体化管理系统,实现转动设备定期给油脂工作的自动化,按周期自动生成工单,根据工单按照《定期给油脂标准》规定的部位和给油量进行转动设备定期给油脂。给油脂工作执行时由专业点检进行监督和指导,提示给油脂工作的注意事项,严格按照给油脂工作标准进行。
3.3.2 油在使用过程中会逐步老化变质,定期化验各油站或油箱的油,可以及时掌握油品的技术指标状况,预防设备事故发生,延长油品使用寿命。油品的定期化验,应根据转动设备的重要程度,结合设备图纸说明书中对设备的要求,制订相应的化验周期,一般分成每周化验、月度化验、季度化验、半年化验及年度化验等时间间隔。针对不同的化验时间间隔,制订相应的化验项目,对油液的黏度、闪点、水分、酸碱值和颗粒度等关键指标进行测定,将需要执行油品化验的周期录入电厂一体化管理系统,实现主机油和主要辅机油的化验工作的自动化,按周期自动生成化验工作单,通过这些指标来分析油品质的变化,为油的寿命评估和转动设备的状态分析提供依据。
3.3.3 定期对转动设备油站进行滤油可以改善油油液的品质,过滤油中的水分和杂质颗粒,提高设备的效果。根据定期油品化验的结果,开展定期滤油工作,滤油的周期要结合油品化验结果和转动设备运行的实际情况来确定,不同型号的油品要使用符合要求的专用滤油机进行滤油。
通过构建河北省地县三级一体化电网运行安全评估和指标监控体系,采用可视化监视技术手段,实现电网运行信息全景、实时、快捷、安全,直接将电网情况和运行分析的结构呈现到各级管理决策者和专业人员面前,为电网规划、建设、运行、管理等各专业提供便捷的数据结论支持。
引言
随着电力系统的不断发展,电网运行管理的数字化、信息化水平不断提高,电网运行数据正在经历从秒级到毫秒级、从稳态到动态的转变。数据规模快速增长。较传统表格和数字方式,图形图表等直观方法更适展示和分析海量的电网数据信息,其二维/三维的可视化技术得到了日益广泛的应用。通过统一实用、高效便捷的可视化展示手段,对电网运行的监视、控制、调度、分析、规划提供了有力技术支撑,已经成为调度自动化领域的重要研究课题。
另一方面,随着社会经济发展,用电需求增加,电网存在局部设备临近极限运行,运行人员需要分析大量的运行数据,快速感知电网异常,把握事件发展趋势,应对突发事件,这些都使得对电网运行安全指标的研究和可视化应用越来越迫切。针对电网生产需求,建立统一的电网运行安全的量化指标体系,是目前急需深入研究的重要课题。
国网河北省电力公司基于电网调控运行实际需求,研究建立了电网安全指标体系,使电网调控运行人员更方便、更直观地了解当前系统的运行状态。将电力系统计算分析功能与可视化技术有机结合,建立的统一规范的数据获取、分析、展示软硬件架构,实现大屏幕投影设备、桌面PC设备和移动终端设备的“三屏合一”。大幅提升调控运行人员对大电网异常的感知能力和运行操控驾驭能力。
1.可视化的概念和技术发展
研究表明,人眼对图形的敏感度大大高于对数据的敏感度。90年代,电力系统市场化席卷全球,这使得系统更加复杂,数据成倍增加,可视化的要求也愈加迫切。这方面的研究工作比较突出并且广泛应用于实践的首推美国学者Thomas Jeffrey Overbye教授和Mark James Laufenberg 博士,其研究课题组和掌管的Power World公司开展了电力系统可视化的系列研究工作,在其提出的电压等位线(contouring)显示技术的基础上,对节点数据,线路数据,稳定域的算法和显示进行了可视化研究。
我国在智能调度领域已经开展了很多有益的技术尝试,近年来,华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电系统控制,华东电网公司开展的以高级调度中心项目群为突破的智能电网探索,智能可视化技术等方面开展了大量的研究和实践。
2.系统设计
河北南部电网运行安全可视化监控和信息直播系统基于现有的电网业务系统,采用面向服务的系统架构,将实时数据、统计分析数据和管理信息进行内容重构和一体化可视化设计。实现对安全生产信息全方位、可视化、在线实时展示、统计和分析,全面提升了电网运行安全生产管理集约化水平,进一步增加了安全生产风险管控和实时调控能力。特别是“大运行”体系建成后,要求我们必须以电网安全为中心,汇聚省、地、县三级的的电网运行信息,权衡优质、经济、环保多维约束,统筹过去、现在和未来系统的运行质量,构建电网运行安全评估和指标监控体系,实现电网运行工作状况24小时全景、及时、可视化监视技术手段,逐步完成由应急处置型向超前预防型的转变。
软件架构设计
系统分为数据获取、数据梳理、数据展示;数据获取是从金仓数据库、实时数据D5000、海讯数据库等来获取电网运行状态数据信息,运用C++技术TCP通信协议实现客户端和数据库的交互;数据梳理是把从后台获取数据封装成JSON格式的文件,客户端接受JSON进行解析从而更新数据模型;数据展现分别通过大屏、PC机、移动终端等多种方式进行定制化展现,根据不同的条件来获取查看电网运行信息。
3.电网运行安全指标体系设计
系统设计从安全、质量、环保、公平为四个维度,对省级电网运行质量进行量化衡量和关键指标(PKI)的监控。整个电网运行指标体系呈树形结构,以各数据主题为核心形成四个指标集,在各指标集下根据评价需求划分成一系列指标子集,在各指标子集下进一步根据评估内容细分为各指标类,最终落实到具体单项评估指标上。
3.1安全主题指标集
电网调度运行的首要任务是确保电网的安全稳定运行,因而安全主题指标集是电网运行指标体系的重中之重。安全主题指标集在时间维度上从后评估、实时监控、预警三个方面出发,分别实现对电网调度运行历史安全水平的评价、对电网实时运行状态的监控和对未来省级电网安全危险点的预防。安全评估指标子集设计以实现电网运行安全的目标管理为指导思想,实时监控和预警指标子集设计则致力于电网运行安全的过程管理,而在实时监控指标子集设计中更加注重指标的精炼性和直观性。
安全评估指标子集:电网运行安全评估根据实际电网调度运行情况,从负荷预测准确率、危险断面、设备负载率、备用运行、安全事故管理、检修操作、二次系统运行七个方面,有针对性地评价电网调度运行的安全水平。电网运行的安全评估重点关注电网运行安全目标的实现情况,因而在各指标子集的设计过程中充分体现目标管理的思想,以抓大放小、宁缺毋滥的标准筛选指标。
安全监控指标子集:安全监控指标用于在电网调度运行过程中,为调度值班人员提供一些“所见即所得”的辅助决策信息,以帮助他们判断电网运行的健康状况、分析在故障情况下应采取哪些措施、调用哪些机组、调整哪些装置将故障的影响范围降到最低。
安全预警指标子集:电网运行安全预警根据对电网未来运行方式的预测,从电网结构、电力供需、一次能源供应、危险断面及设备、系统调峰、系统备用、系统稳定、短路计算八个方面,全面细致地分析电网运行可能出现的安全隐患。电网运行安全预警重点关注各种运行预测数据中所隐含的电网运行危险点,因而在指标子集的设计中紧密围绕过程控制的思想,从防微杜渐、未雨绸缪的角度出发筛选指标,以推动电网运行安全风险的预防、预控。
3.2质量主题指标集
电网运行质量主题指标集在时间维度上从后评估和实时监控两个方面出发,根据电网运行的自动记录数据,分别实现对全网频率和电压质量水平的后评估和实时监控。频率和电压是电网运行质量的集中有效体现,在频率、电压指标类的设计中注重过程与结果并重,既抓住反映频率、电压质量的典型指标,又挖掘保障电网运行质量所采取措施的相关重要指标。
质量评估指标子集: 50±0.2赫兹的责任频率越限运行的时间,50±0.1赫兹的责任频率越限运行时间,电网最高、最低频率,A1/A2不合格次数,责任频率合格率,一次调频投运率,一次调频电量,机组AGC投运率,机组AGC指令调节性能;电压,主网电压合格率,综合电压合格率,中枢点电压合格率,电压不合格厂站情况,电压最高、最低值发生情况,变电站电容(电抗器)投运情况,电厂电压控制措施,
质量监控指标子集:质量监控指标用于在电网调度运行过程中,为调度值班人员提供一些“所见即所得”的反映电网供电质量的特征指标。系统频率,系统频率指标是衡量全网有功功率平衡水平的重要标志,也是在实时调度运行中调度员需密切监视的运行指标,保证系统频率在合理范围内是提高供电质量水平的关键举措。主网电压合格率,主网电压水平是衡量全网无功支撑水平的重要标志,也是在实时调度运行中调度员需密切监视的运行指标,保证主网电压合格率在合理范围内是提高供电质量水平的决定性因素。
3.3效益主题指标集
电网运行效益主题是根据电网实际运行数据,从经济、节能、环保效益三个方面全面评估电网运行的效益水平。电网的经济、节能、环保效益是对电网运行效益内涵的深入诠释,在经济、节能效益指标子集的设计中以预测与后评估并重,既挖掘反映经济、节能效益发展趋势的预测指标,又抓住有效评价电网运行经济、节能性的后评估指标;在环保效益指标子集的设计中,充分体现了电网调度运行在促进电力环境友好中的社会责任,从切实保障电力环保、自动记录统计简便的角度出发设计指标。
经济效益指标子集:电网运行经济效益指标子集从时间维度上分为后评估和预测两个部分,分别反映电网运行经济效益的变化历史以及发展趋势。在后评估指标设计中不仅实现了对历史经济效益数据的科学统计,还着力分析影响电网运行经济效益的关键因素,并采用先进的理想调度系统挖掘电网运行经济效益的可提高之处,从而推动电网经济运行的精益化管理。经济效益后评估指标:总购电成本,单位购电成本,不同电价区间机组调用情况,月度发电计划偏差率,单位购电成本偏差率,购电成本可节约率,经济效益预测指标,单位购电成本预测,总购电成本预测,边际购电成本预测。
节能效益指标子集:电网运行节能效益指标子集用于电网运行节能水平分析的常态管理机制,从时间维度上分为后评估和预测两个部分,以分别体现电网运行节能效益的实现情况以及趋势预估。电网运行的节能潜力主要反映在降低了网损、提高了水能利用率、降低了全网发电煤耗三个方面。
节能效益后评估指标:高压输电网网损,直调火电厂平均煤耗,全网火电机组平均煤耗,全网火电机组边际煤耗,火电机组发电煤耗贡献率,直调水电厂水能利用提高率,节能效益预测指标,高压输电网损的预测,直调火电厂平均煤耗预测,全网火电机组平均煤耗预测,全网火电机组边际煤耗预测。
环保效益指标子集:电网运行环保效益指标子集用于电网运行环保水平分析的常态管理机制,主要利用火电厂脱硫装置自动监测系统,评估各火电厂的脱硫执行情况。火电厂脱硫装置投运率,可再生能源调用率。
3.4公平主题指标集
电网运行公平主题指标集以电网实际运行数据为基础,用于实现电网运行公平性的常态评估机制,主动向电力监管部门、社会公众披露电力调度公平性信息,是电网调度运行部门变被动接受监管为主动适应监管的重要举措。公平主体指标集的设计不仅实现调度公平性信息披露,还深入挖掘各机组对电网调峰贡献与其差别利用小时的关联性,并通过理想调度系统科学评估电网在实际运行中为实现三公调度而必须付出的成本。主要指标:发电合同完成率,同类机组平均利用小时,三公调度成本,月度计划平均完成率,发电机组平均峰谷差,机组调峰贡献率,机组差别利用小时率,差别电量公平性,网络阻塞造成计划电量未完成率。
4.总结
通过构建河北省地县三级一体化电网运行安全评估和指标监控体系,采用可视化监视技术手段,实现电网运行信息全景、实时、快捷、安全,直接将电网情况和运行分析的结构呈现到各级管理决策者和专业人员面前,为电网规划、建设、运行、管理等各专业提供了便捷的数据结论支持,在河北具体的电网运行中发挥了重要作用。
基于安全指标体系设计,通过采用一体化、模块化的技术实现手段,实现对离散在的各类应用和系统中的数据的统一展示、监视和,形成了一套具有理论基础的电网安全的评估、监视、展示系统,具备了非常高的推广价值和借鉴意义。
参考文献
【1】韩祯祥,吕捷,邱家驹。科学计算可视化及其在电力系统中的应用前景。电网技术,1996,20(7);22-27
【2】杨光。电网可视化技术。国际电力。2004,2;45-47
【3】刘绕,李卫东,吕阳。电力系统运行状态可视化技术综述。电力系统自动化,2004,25(4);92-99
【4】廖晓晖.电力系统继电保护可视化开发平台的研究上海交通大学【D】.上海交通大学,2008
【5】张小诺,王宇,王绍宏.电厂三维地理信息系统设计与实现【J】.电力勘测与设计,2007(2):74-77
【6】刘振亚,建设坚强智能电网 支撑又好又快发展.电网与清洁能源.2009.25(9)
如何突破节能的瓶颈,必须针对发电企业生产营运的新特点、新难点,在原燃料管理解决方案的基础上,进行新一代燃料智能化管理解决方案的研发,通过物联网等IT技术与燃料管理变革深度融合,释放发电企业更多的管理潜能。这是国电集团信息中心副主任杜永胜的一个观点。据了解,这个方案目前已在国电集团进行了应用推广。
燃料管理信息系统是国电集团“GDI93”九大业务体系之一。系统于2010年2月开始建设,2011年1月在全集团24家分子公司、113家火电厂正式上线。为适应集团、分子公司、火电厂三级燃料管理模式需求,系统从“统一规划、集中部署、规范数据审核、统一数据出口、规范合同处理、统一工作平台管理”等方面着手,采用成熟、先进的体系结构,建设了涵盖“基础体系管理、上报数据、审核数据、综合查询、数据图表、内部信息平台、工作平台、辅助决策分析”等模块的集团燃料管理信息系统,为集团、分子公司、火电厂各级燃料管理工作提供有力支持。
该系统拥有强大的数据处理能力,可同时处理高达10亿条信息记录,采用客户端数据交互与服务端数据交互结合的方式,确保了海量数据交互的实时性和准确性;系统提供智能辅助决策功能模块,利用BI数据库的优势,建立多个挖掘主题,从点、线、面全方位创新分析模式,实现了对“日报数据”、“月度数据”、“市场信息”的分析,以多层次、多维度、图形化的方式展示集团、分子公司和火电厂的燃煤进、耗、存信息,同时深入分析市场煤价走势,辅助管理者根据燃料周期数据及市场信息,及时调整工作方式、策划,提升决策能力;系统支持短信平台,通过短信的方式定时发送时间、内容维护以及发送指标维护,做到定时催报、指标提醒。
随着电煤价格的剧烈波动与IT信息技术的高速发展,国电集团敏锐意识到智能化技术发展为发电企业燃料管理变革提供新的保障,通过智能化的燃料过程管理、燃煤掺配管理及数字化煤场管理,提升燃煤可控性,降低燃料成本,实现管理效率、效益双提升。因此,自2012年1月开始,国电集团开始要求集团下属企业加大力度开展燃料智能化管理建设,并在同年6月,正式启动电厂燃料智能化管理建设实施,加强对燃料从入场、入炉燃烧到灰渣处理、废气排放等各个环节的全方面管理控制和精细化管理。
对燃料的数据挖掘
上海外高桥第三发电有限公司是国内1000MW超超临界机组的节能降耗技术与实践的佼佼者,在冯伟忠总经理看来,电力企业落实节能减排工作的核心在于发电环节,在这个环节,信息技术应用对节能的作用主要体现在生产控制和设备管理两个方面。在电力生产控制方面,通过信息技术的应用,将不同煤质的煤,按照合理的比例进行配煤掺烧,能够提高煤炭燃烧的充分性、降低单位发电量燃料消耗成本,减少单位燃煤含硫、含硝废气的排放量。在设备管理方面,通过加强设备管理,提高设备运行的可靠性、稳定性,降低资源损耗,实现节能、降本增效的目标。
对于国内发电企业来说,从发电企业集团层面、二级运营公司层面,到基层电厂层面,不同管理层级对于燃料管理所涉及到的所有业务环节,存在着三个纬度的业务边界,即集团纵向管控的垂直业务信息边界、横向业务协同的一体化运营信息边界、企业创新发展的内部管理信息边界。由于信息边界的存在,导致集团层面对于燃料市场信息的搜取存在信息壁垒,不能有效地指导二级公司对下属电厂进行协同,基层电厂不能灵活机动地制定准确的燃料计划并高效执行。因而,对于燃料的管控,发电企业集团需在内部建立起自上而下的统一的信息化平台。
从电厂燃料采购、入厂检验、质量控制的角度,要严格控制入厂煤的数量和质量数据的准确性,对入厂煤的数量检验和煤质检验数据需要能够长期保存、实时查询,能实现对不同批次的来煤进行质量比对,对燃料入厂、计量、采制化的全业务过程进行实时监控,建立燃料管理的全生命周期管理信息化手段。
远光GRIS集团燃料管理解决方案提供了新形势下从发电集团到基层电厂的全面管理解决方案。在入厂煤环节,通过智能Ic卡管理方案规范车辆管理;在计量环节,通过实时采集器自动采集轨道衡、汽车衡、皮带电子秤燃煤数量信息;在采制化验环节,通过与电厂采制样机系统无缝集成,实现数据的三级编码和加密、解密,地杜绝了人为因素的影响。通过在燃料入厂、采制化环节对设备进行信息化管理和数据抽取,能够有效保证燃料的数量和质量,降低单位发电量成本,达到降本增效的目的。
火力发电厂的节能技术监督报表包含火力发电厂能耗指标汇总表,厂用电率变化分析表,火电厂单元机组辅机设备耗电汇总表,锅炉效率变化分析表,汽机热耗变化分析表,供电煤耗变化分析表等六个类型报表,每个类型报表实行月度和年度的统计,总涉及参数500多个,因此每次统计都耗费了大量的人力物力。随着计算机技术和网络技术的发展,利用计算机协助电厂专业人员实现节能报表统计十分必要,本系统正是根据此需求开发的。
一、系统架构
由于系统的使用需要生产技术分部,运行部和设备部等多个部门多个岗位配合,所以选择了使用方便,界面友好的B/S架构,具体架构图如图1。
图1 系统网络架构
图2 数据结构关系图
图中所示,电厂用户可以通过个人PC或者手机通过浏览器的方式接入内部的局域网来访问节能技术监督报表系统,远程用户也可以通过厂内的虚拟专用网络(VPN)接入厂网后,再使用浏览器访问。节能报表系统的服务器部署在厂网的三区(管理区),使用实时数据库的专用API与SIS数据库实行数据交互,同时对Liems系统中的数据通过数据视图的方式单向读取,已实现系统中部分数据的自动获取统计功能。
系统包括了用户子系统和报表子系统两个模块开发,其中数据结构[1]图如图2。浅色数据为用户部分的数据结构,深色部分为报表部分的数据结构。由于数据来源比较多,而且处理方法各有差异,节能部分的数据源处采用了类的继承和接口,这样可以灵活配置各种数据源。
系统开发采用成熟的C#语言,搭配微软的.Net Framework 4.5框架,配套IIS7.5服务器软件,并且使用Mysql数据库,兼容IE8及以上的浏览器。
节能报表系统包括五大功能,数据自动获取,人工数据录入,参数实时计算,参数趋势展示,报表生成查询等。
二、数据自动获取
节能技术监督报表的参数量十分庞大,但大部分的参数都存在于电厂的其他系统当中,只需要进行统计加工以及参数计算即可,本系统的数据自动获取功能正是基于该需要而开发的。经过对报表数据的分析,需要进行数据交互的系统为SIS系统,生产统计系统,巡检系统。与SIS系统交互时使用Openplant实时数据库API,读取锅炉和汽机的实时负荷,效率等相关的节能参数。其他系统的数据存储于Oracle数据库,本系统采用Kettle数据抽取工具,对其中的油耗,辅机电耗以及生产日报上统计的数据自动抽取到报表数据库中,如图3。
图3 数据抽取
三、人工数据录入
尽管大部分数据都可以通过其他系统来实现自动获取,但仍有小部分的数据需要人工修正录入,包括锅炉,汽机,燃料,环化,电气和机组参数等。本系统针对每个用户的操作权限开发了数据录入功能,根据工作需要由不同岗位人员进行参数录入和确认。其中截取亚临界参数录入界面如图4。
图4 亚临界机组参数录入
图5 参数详情页
参数实时计算
系统通过以上两个功能可以保证报表的数据源,但报表的最终数据需要通过一系列的统计计算才能得出,由此开发了参数实时计算功能。实际报表中的参数可能是由多个参数经过复合运算而成,用户可以对参数设置其表达式,当从数据源读取数据后,系统自动根据参数设置的表达式对参数值进行更新。如图5所示的参数详情页,#1给水泵的耗电量是由1A前置泵耗电量加上1B前置泵耗电量再加上#1机电泵耗电量,当系统通过数据自动读取功能或人工录入功能获取跟这三个参数相关的数据后,会根据表达式自动更新#1给水泵的耗电量数据。
四、参数趋势展示
为方便电厂用户对参数历史数据趋势的分析,本系统也相应开发了趋势分析图,如图5所示。用户可根据需要对节能相关参数进行历史数据回顾,趋势分析等工作。
五、报表生成查询
以上几个功能都是为了生成报表的数据,报表的生成本系统采用正则表达式匹配的方法。系统定义了以下数据结构{ID:88687,CycleType:0,DataType:0}。其中ID为参数的唯一标识,CycleType为该参数的周期类型,分为月度值和年度值,DataType为参数的数据类型,分为本期值,环期值,同期值,环差,同差。将相应的报表通过html编码形式把模版编写出来,在对应的空格上套用以上的数据结构,在生成报表的时候系统通过正则表达式匹配到对应的数据结构项,替换成相应的数据值,系统生成的报表范例如图6。
图6 火电厂能耗指标汇总表
本系统已应用于某电厂,协助厂级专业人员实现对能耗数据进行采集和分析,应用反馈良好。
参考文献:
为降低电厂能耗指标和生产经营成本,提高企业盈利能力,推进优化全过程成本管控工作,围绕节能降耗的要求,采取多项精细智能化管理方式,实现节能、自动化管理。当锅炉入炉煤种多变、各煤质指标偏离设计值时,将影响锅炉燃烧的经济性和安全性。数字化煤场智能掺配烧优化系统是一套关于燃煤机组多煤种混烧优化运行的软件系统,系统实现对电厂燃煤从进厂到燃烧的全流程管理,能对堆煤、存煤、配煤、取煤、燃烧、购煤等做出全自动的决策,此外,系统还能够对实现电厂煤场的数字化管理起到重要的支持作用。
1数字化煤场智能掺配烧优化系统总体设计
数字化煤场通过设置煤场固定式盘煤系统,要求采用进口激光扫描仪,通过载重云台安装在煤棚顶部马道部位。系统设置就地数据采集控制系统,负责实时扫描仪数据的采集,就地采集控制系统通过无线方式通信。配套设置煤场数字化管理系统,负责处理盘煤系统采集的数据,实现煤场内存煤情况的动态显示。
2系统设计组成
智能掺配烧系统参与的管理环节有煤场、掺配、上仓、燃烧、报表。智能配煤掺烧管理系统以配煤掺烧模型如图1所示:1)煤场分区管理功能系统。根据实际需要将电厂现有煤场划分为若干区域,作为煤场管理其他环节对煤场具置精确定位的基础,系统支持按煤质、地域、矿点等多种堆煤方式。将煤场按不同矿别及相关参数分为多个存煤分区,将入厂煤卸至指定的卸煤位置。系统按照来煤矿点信息分区卸煤,分配同一矿点范围内的煤堆放在一个区,或者根据来煤煤质情况进行分区卸煤,以供煤单位的合同条款(信息来源从接口系统获取)以及供煤单位的送煤煤质历史数据为依据:对没有合作历史或合作时间较短的单位以合同数据为依据;对合作时间较长的单位,采用历史平均数据作为煤质预估的依据。按照预估的热值、挥发份、硫份等参数自动匹配各个煤场要求,按照一定的原则生成各供应商的煤卸车位置的方案,分配一定指标范围内的煤堆放在一个区,并提供查询、确认功能,实现了入场煤到指定区域卸煤、堆放。通过入厂计量设备获取入场煤量数据,同一矿点同一天同一煤种的来煤认为一个批次的煤,可通过该批次号从数字化标准化验室系统获取匹配的煤质数据,实现每一批次煤从入场、出场计量、煤质化验、煤场盘存等信息的跟踪。入场煤的数据包括:批次号、来煤车船信息、矿点信息、煤种信息、煤质信息、实际堆煤位置信息、堆煤重量、卸煤时间等信息。2)燃煤出场管理功能。燃煤出场即入炉管理,入炉出场煤重量数据通过给煤机入炉皮带下的电子秤获取,取料时根据配煤掺烧方案从不同煤场分区取煤进行加仓入炉,其实际取料位置数据可结合堆取料机取料时的区域定位装置获取。同时并记录堆取料机取煤作业的煤场、取煤区域、煤种、矿点、批次号、取煤量、取煤时间等信息。3)煤场实时动态管理功能。根据每日堆煤、取煤的情况,实时生成当前存煤的三维示意图形,提供对存煤图形的放大、缩小、旋转、网格等多种功能,形象直观地显示当前存煤现状。同时可通过煤场布置界面,显示每一次堆取料机操作后煤场相应区域图形变化,实时了解当前的实际用煤量以及剩余存储量,实现对煤场的数字化实时存煤监控管理。4)防自燃管理功能。煤场测温通过人工用手持式插杆测温仪对煤堆温度进行测量,测量数据可以直接发送到系统,系统接收煤场(区域)各煤种的温度测量数据,提交测温记录表,在提交时系统根据预定的超温设置,针对该测温记录自动判别是否弹出超温报警信息,如若超温则系统生成超温防火处置记录表,根据超温情况填写超温处置记录。系统提供自动生成煤场测温及堆放时间报表并保存,可实时展示煤场的测温及堆放时间数据。5)智能配煤功能。系统满足根据煤质分析数据、实验室分析数据和现场煤仓实验数据,建立合适的混煤煤质预测模型和混煤燃烧性能预测模型,通过采用合理的优化算法,得出电厂在不同负荷下面,不同混煤种类的最佳配比及混煤特性,给出最优化的配煤指导方案,以指导运行人员控制机组安全、环保、经济性最佳的状况运行。6)煤仓动态实时监测功能。设计的系统要求通过监测各个煤仓的实时煤位并实时计算给煤量,来完成对煤仓中煤种信息的实时监测,包括:入炉煤的煤种信息、煤仓中各种煤种的实时存储量、煤位高度、煤质情况等,当燃烧器中煤种发生变化时,应能给运行人员以明确提示。系统可实时监测煤仓中多煤种分界面,对于原煤仓煤种的燃烧判断误差时间一般要求小于20分钟。7)优化混烧功能。系统设计实时监视当前的制粉系统运行状况和锅炉燃烧及排放情况,在预定的优化目标下,通过实时优化程序和专家系统,对制粉系统和燃烧器运行做出优化调整,保证锅炉处于最佳的运行状态。8)效益评估功能。系统设计应能根据电厂的实际使用情况,计算出大型火电机组配煤优化决策系统项目为电厂带来的单次以及累加经济效益。9)原煤购买建议功能。提供的系统应满足针对存煤状况以及各种煤混烧的结果、煤价的因素综合考虑以后提出优化指导,通过这个功能以实现从原煤的来源上更能符合或者接近高效的混烧要求。
3系统设计流程
系统设计原理图如图2所示,系统应能实现时刻监视当前的制粉系统运行状况和锅炉燃烧及排放情况,在预定的优化目标下,通过实时优化程序和专家系统,对制粉系统和燃烧器运行做出优化调整,保证锅炉处于最佳的运行状态。图2系统设计原理流程图系统提供的配煤建议执行完毕后,系统同时务必保证对煤场地图能动态更新,能显示煤场存煤的实际情况,以四维图、三维图和二维展开图显示每一次运送煤的存放位置、角度、时间、煤质信息和重量。燃烧结束以后,系统同时对制粉系统、锅炉、脱硫脱硝、除尘的实际运行性能进行评估,对各环节的能耗进行统计分析,进而对配煤方案和掺烧方案进行评估分析,根据实际性能数据对计算模型进行自动修正。系统能根据掺烧情况、月度负荷情况、市场煤情况等自动寻优计算出月度煤种需求和采购建议。系统采用基于网络的设计,与电厂分层的网络结构进行无缝连接,覆盖包括燃料运行部、集控室、设备检修部、化学化验部、生产管理部、厂级管理部等。
4系统设计总体要求
4.1模型设计要求
系统应针对不同的火电厂的锅炉类型和煤种开展实验分析、理论分析和数值模拟分析,建立完善的数学模型、应用模型和算法模型,并将分析结论和模型集成到系统中。
4.2软件设计要求
应用软件要求采用B/S(浏览器/服务器)结构、开放式体系结构、分布式系统、模块化设计、组件技术等方法,保持应用程序与数据库实体、网络配置和硬件配置的相对独立性,提供完整丰富的数据访问接口,支持混煤混烧系统重要数据的共享。系统要求严密安防设计,采取足够的措施确保系统的可靠运行和数据的安全保存,具有完善的自诊断功能,保证系统的连续、有效运行,系统内某一部件故障不应影响整个系统的工作。混煤混烧系统应当统一管理用户、角色和权限,保证系统和数据的安全性。系统设计用户端以Windows操作系统(PC机)为使用平台考虑,管理信息系统作为PC服务器以SQLServer为运行平台考虑,以.NET为主要开发体系(开发标准应得到Win-dows操作系统的全面支持),系统主要采取纯B/S方式的浏览器用户界面,客户端只需浏览器支持,如需插件应由系统自动安装,系统管理和设置模块也应尽可能采用B/S方式。系统软件基于配煤的工作流程进行驱动,以“堆、配、取、烧”的工作流程为主线,将相关的功能组织起来,形成一个完整的工作体系。
4.3系统设计
接口需要根据锅炉、制粉系统等的运行状况来提供优化决策,从电厂的集控系统中数据采集采用只读方式读取所需的数据。主要数据点参见表1:
5结束语
系统应用目的是通过最大化且合理的混烧低价煤种,从而降低电厂运行的燃料成本,提高全厂的经济效益;提供混烧状态下的优化运行建议,从而保障锅炉混烧的安全,保证排放达标;提供信息化和自动化的煤场管理方法,从而规范燃料调度,保证混烧工作高效进行。系统实现了煤场的可视化、网络化、数字化的管理,电厂节约了成本,提高了经济效益。
参考文献
[1]夏季.火电机组配煤掺烧全过程优化技术研究与应用[D].武汉:华中科技大学,2013
淘宝网监测数据显示,1月11日北京空气严重污染后,“N95口罩”的成交指数激增10倍;1月25日-31日7天,空气净化器的成交指数比去年同期暴增575.7%。整个1月份,PM2.5的搜索指数环比上涨2344.3%,“PM2.5空气净化器”环比上涨6402.6%,涨幅巨大。
据商务部月度监测数据显示,2010至2012年前三季度,中国空气净化器零售量逐年递增,同比增幅由11.4%增至14.7%,未来市场年增幅直逼15%。从市场发展潜力来看,目前中国空气净化器的普及率不足1%,而有些发达国家空气净化器家庭普及率已超过34%,市场发展潜力巨大。
解决被称为“第三次污染”的空气净化设备,正迎来新一轮商机。一些很早就涉及净化行业的传统家电巨头如远大、美的、格力等,正利用集团其他产品的优势加速推广空气净化器产品;霍尼韦尔、松下、夏普、3M等大型跨国公司也依托长期积累的技术拓展市场;主营健康产品的安利也在近期开始涉足生产空气净化器产品。
投资走热
空气净化器受到市场热捧欢迎只是一个风向标。事实上,由于污染问题日益严重,环保行业开始重新受到资本青睐。
清科研究中心数据显示,去年清洁技术行业共有131起投资事件,涉及总额达60多亿元。其中环保产业的投资案例数61起,投资总额30多亿元,占比超过全行业的1/2。
太阳能风能产业深陷产能过剩与欧美国家反倾销调查,身处股权投资的冬季,VC/PE仍不减清洁技术的投资热情。在太阳能、风能与LED节能灯产能过剩的冲击下,VC在清洁技术的投资布局趋向分化,在环保新材料与节能减排细分领域寻找“黑马企业”。如北京高能时代环境技术股份有限公司是国内首家引进HDPE膜防渗技术,专注固体废物、废液等污染物防治技术研发和环境工程技术服务的清洁技术类企业。
清科研究中心分析师瑄认为,在建设“美丽中国”的大背景下,必然会造成一些经济领域的涨落,有的行业会崛起,有的会衰落。环保产业受益于政府的“还债”行为,将迎来高速发展。
环保产业是指在国民经济结构中,以防治环境污染、改善生态环境、保护自然资源为目的而进行的技术产品开发、商业流通、资源利用、信息服务和工程承包等活动的总称。
瑄表示,仅按“十一五”期间环保产业的年平均增长率为15%的保守估算,2015年环保产业的总产值将超过50亿元。
而国务院印发的“十二五”节能环保产业发展规划,要求到2015年,中国技术可行、经济合理的节能潜力超过4亿吨标准煤,可带动上万亿元投资;节能服务总产值可突破3000亿元;产业废物循环利用市场空间巨大;城镇污水垃圾、脱硫脱硝设施建设投资超过8000亿元,环境服务总产值将达5000亿元。
节能减排
受雾霾天气的影响,首先获利的是环保设备板块,如脱硫脱硝、除尘装备,市场空间会因此大幅扩容。去年,环保部联合发改委完成了对全国重点地区火电厂脱硫脱硝进展的摸底调查,明确了火电脱硝电价补贴调整的现实紧迫性,脱硝电价补贴有望提高到1分/度,将直接为火电厂增收,获得相关订单的企业将率先受益。去年五大发电集团也与环保部签订了减排责任书,确定重点脱硝改造火电机组装机将达到6800万千瓦。以全国火电机组2100小时的利用时间计算,可带动脱硝装机投资近15亿元。另外,污水处理和固废回收及再利用应该也会随着近期水污染问题的集中凸显,进入快速增长期。同时,重金属治理和环境监测对民众及环境的影响也较大,相信未来都是环保主题获利延伸的主要方向。
今年2月19日,环保部确定将对包括19个省(区、市)的47个地级及以上城市在内的重点控制区,对火电、钢铁、石化、水泥、有色、化工等六大重污染行业及燃煤工业锅炉的新建项目。
国家环保部新推出“最严”产业政策,高消耗、高污染的工业行业将被重点治理,意味着这些行业将备受挑战。火电、钢铁行业会率先受到制约,立即开始执行污染物特别排放限值;而石化行业、燃煤工业锅炉项目尚有一点缓冲机会,待修订完善的排放标准,并按照标准设定在现有项目过渡期满后,再执行特别排放限值。
其实,对火电行业的排放约束早已开始。去年1月1日开始实施的《火电厂大气污染物排放标准》,就对火电厂的污染物排放限值进行了从严修订,大幅收紧氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放限值。但此次出台的二氧化硫特别排放限值在国标限制值基础上又收紧了一半,对企业来说,难度大大提高。需要对脱硫、脱硝、脱汞等装置全面进行技术改造才有可能达到。“企业运营也需要重新控制和规划运营成本,在增加了空前治污成本的基础上削减其余部分开支,才可能回归盈利,在困境中成功突围。”瑄表示。
长期投资
雾霾阴影挥之不去,地下水污染接踵而来,环境问题不仅成为年度性、全国范围内的话题,也受到二级市场上资金的关注。
目前,工业化进程仍处于中后期阶段,重工业、资本品工业(或生产资料工业)比重显著上升,需要消耗很多资源,产生大量污染,以换取人民生产、生活的必需品。由传统工业转向新型工业转型需要时间去完成,当工业化进程结束后,中国转入发达经济阶段。届时,工业比重将转入稳定或有所下降,有望转变从“末端治理”向“前端综合防治”的现状。
目前存在的问题是,市场化程度较低,对政策依赖度高,很多清洁技术细分领域尚不能形成市场化的发展格局。清科研究中心分析肖珺表示:“主要原因既包括市场初期产品、服务成本高企,也包括为产品、服务买单对象不明确等原因,因此产业的发展高度依赖扶植政策,行业内生力量尚显不足。”
“环保治理是长期,需要贯穿经济发展的整个过程。但目前的污染状况不是一朝一夕可以改变,需要有足够长的时间才能扭转过来。”瑄表示,“相信未来会有越来越多的政策和制度有利于环保产业的发展。可以说,目前环保板块行业已进入黄金期,具备长期投资的价值。虽然短期利好形势不断,但应作为中长期成长性投资对待。
值得关注的领域包括工业除尘、工业三废处理等工业环境治理领域等,LED领域也有多起投资事件。
LED半导体照明相能耗仅为白炽灯的1/10,节能灯的1/3,使用寿命可达5万小时,发光效率和寿命远超白炽灯和荧光灯,并且不含汞和铅,更为健康环保相比传统照明具有独特的节能优势。
关键词 火电厂 安全 长效
一、坚持安全生产基本方针,严格落实法律法规要求
一个基本方针即“安全第一,预防为主,综合治理”的方针。科学的管理以及电力生产的实践充分证明:电力生产必须做到安全第一,工作重点放在安全风险的预防和控制上,管理重点要系统、全面、综合、全方位。新《安全生产法》、新《环境保护》发的颁布实施,给安全生产管理提出了新的要求,责任更加清晰,要求更加明确,增强了法律的可执行性和操作性,堪称史上“最严”法规,两部新法的实施,将对企业安全生产及环境保护管理工作提出更加严苛的要求,只有不断适应新形势下安全环保管理的新要求,积极应对安全环保管理的新挑战,将安全生产及环境保护的法规要求贯穿落实到公司生产经营管理的方方面面,不断深入、一如既往抓好安全环保管理工作,才能切实防范各类安全环保事故的发生。完善管理制度,建立督查体系,切实履行各级管理人员的责任,监督落实各项法规制度,督促保证体系有效运转,切实有效保障安全生产。
二、健全和完善两个体系,充分发挥两个体系的作用
安全生产监督、保证体系突出强调安全监督和安全保证两个体系的责任意识,要求各级管理人员发挥自己的主观能动性,积极主动、创造性的开展安全工作。确保企业的安全管理不能有漏洞和死角,各种规章制度要全面覆盖、有效执行。具有全面的、可操作性的岗位责任制和经济责任制,促使各级、各岗位人员压力到位、责任到位、工作到位,确保企业安全生产稳步发展。
生产任务管理系统是目前各电力生产单位普遍使用的管理平台,通过规范现场作业,进行痕迹管理和闭环管理的有效手段。此系统是上级下达和分配生产任务,对生产任务进行统计分析的有效载体。它能够对应工作票、操作票系统进行开票作业,直观的反映任务内容和数量并且能够进行作业的统计分析。依靠现代化的管理手段,坚持“分级管理,逐级负责”的原则,强化各级内审机制,发挥内审监督、指导、服务、协调职能,实施生产任务全过程管理,动态监控,促进现场作业标准化,规范各项定期工作和管理工作,杜绝无票作业,确保安全生产的可控、在控、能控。
三、以星级考评为平台,完善安全生产管理
充分利用星级考评管理平台,继续推进安全标准化工作,规范现场安全设施,通过隐患治理和技术改造等手段,完善各类安全装置、安全设施,消灭装置性违章,避免设施、装置不全造成人身伤害或设备损坏事故发生;深化点检定修,加强点检定修人员的培训,提高点检员的综合素质,加强检修、维护项目管理的过程控制,提高检修、维护质量,不断提高发电设备的可靠性和经济性、环保性;深化全能值班工作,组织开展多种形式的培训工作,经常开展反事故演习,提高运行人员调控及异常处理能力,提高全员综合素质;加强技术监控管理,完善技术监控三级网络,修订技术监控管理制度,使技术监控工作日常化,制度化,重点是及时发现问题、解决问题,做到“关口前移,闭环管理”;加强两措管理,确保措施落实到位。各单位要结合机组大小修和月度、季度工作计划,将项目分解到人,并严格落实责任;加强重大危险源的管理和问题整改,做到责任到人,整改彻底。加强重大危险源的动态监督检查,特别是油区、氢站、升压站等要害部位,做到实时监控,确保重大危险源可控在控,杜绝重大事故发生;做好两票体系的管理工作,依托生产任务管理系统,做到考评指标定量化,监督检查日常化、经常化、规范化以及责任追究制度化,建立健全生产任务内审机制,利用经济手段严格管理。加大反违章工作力度,规范班组安全管理,杜绝管理违章和违章指挥。全面提高反违章效果,减少违章现象的发生。