电厂热工设备效能监测与集成管理系统 于智新

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:于智新 马春雷 张国征 张彬彬
[导读] 摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,电力企业采用厂网分开、上网竞价的方式,对火电厂的经营管理提出了更高的要求。
        (华电潍坊发电有限公司  山东潍坊  261021)
        摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,电力企业采用厂网分开、上网竞价的方式,对火电厂的经营管理提出了更高的要求。热工设备是电厂主要的生产设备,其效能不仅直接关系到发电厂的发电效率,而且影响发电厂的经济效益。基于电厂热工设备的性能,采用模糊控制理论,设计电厂热工设备效能监测与集成管理系统,对火电厂的热工设备的运行情况进行有效监督,降低热工设备的能耗,达到了提高热工设备效能的目的。
        关键词:电厂;热工设备;效能监测;集成管理系统
        引言
        在现代电厂技改工作的开展中,热工设备优化使电厂技改工作的重要内容之一。作为电厂能耗的重点、作为电厂资金占用及成本控制的重点,热工设备的优化是现代电厂技改工作的重点,其在电厂技改及技术优化中占有重要地位。随着现代电厂热工设备技术的发展及相关研究的不断推进,新型热工设备将节能、高功效作为了设备研究与制造的首要方向。因此,新建电厂应从热工设备设计优化入手,通过设备选型工作的有效开展实现热工设备的优化。另外,已经投入使用的电厂也应根据现代热工设备技术的发展加快技改工作脚步,以电厂热工设备优化为基础促进我国电力技术的发展。
        1提高热工保护系统可靠性的重要意义
        在电厂机组运行过程中,需要有很多主要的辅助设备才能有效的保证机组的正常运行,而这些辅助设备如果出现故障则会导致机组的运行受到影响,所以热工保护系统可以在机组主辅设备运行过程中参数超出正常值时自动联动相关设备,采取有效的措施对主辅设备进行保护,从而使设备故障得以控制,避免了不必要的经济损失发生。但在实际运行过程中,由于主辅设备故障所导致的保护误动和保护拒动的发生所带来的事故是不可避免的,由此也会带来不必要的经济损失的发生。目前随着电厂装机难度的增加,热电的自动化程度得以不断提高,同时DCS分散控制系统在电厂的广泛应用,使其机组运行的安全性和经济性得以较大的提升,同时热工保护的参数也不断增大,这在一定程度上也使保护误动和拒动发生的机率得以提高,所以加强热工保护系统的可靠性,尽量减少误动和拒动的发生,从而保证电厂运营安全性和稳定性的提高。
        2电厂热工设备效能监测与集成管理系统的建设
        2.1电厂热工设备效能监测与集成管理系统的理论支撑
        根据火电厂热工设备的运行特点,该系统采用模糊控制理论。模糊控制理论是由模糊集合论、模糊语言变量、模糊逻辑推理等为基础的一种计算机数字控制技术,是美国加利福尼亚大学教授提出来的一种控制理论。模糊控制理论是根据人的知识对控制对象进行控制的一种方法,因此又称为语言控制。具体步骤:微机采集控制对象的数值,将采集的数值和标准数值进行对应得到误差数值E,然后将误差数值E作为模糊控制器的一个输入量,将E实际精确值作为模糊值得到相应的模糊语言,然后将误差E的模糊语言集合到一个子集e,通过e和模糊控制规则R得到模糊控制量U=eR。其中,U是模糊变量。为了对被控对象进行更加精确的控制,还需要对U进行非模糊化处理才能得到一个精确的数字,然后才能得到精确的模糊变量。计算机系统将模拟变量发送给执行机构,从而更好地控制被控对象。依次循环进行,从而实现被控对象的模糊控制。
        2.2热工设备集成管理功能模块
        集成管理模块为效能监测模块提供支撑作用且方便管理人员随时掌握设备效能状况以做出决策。它一共包含六大子功能模块,分别为:系统维护管理,设备基本信息管理,设备维修管理,设备润滑管理,备件采购与库存管理,设备报表管理。

这六部分相互联系,其中大部分业务功能以C/S为主,报表查询和系统升级以B/S为主。
        2.3以科学的热工设备效能评价实现电厂热工设备的优化
        电力系统改革后,电厂需要面对竞价上网的市场竞争。因此,电厂热工设备优化工作势在必行。针对电厂热工设备优化需求,在电厂热工设备优化改革前应对电厂热工设备的综合情况进行分析。以电厂热工设备的效能评价对电厂热工设备运营过程中的经济性、安全性进行分析。以此为基础指导电厂热工设备的优化工作。首先,根据电厂热功生产过程了解各阶段能耗现状以及各环节的设备情况。综合分析评价电厂热工设备的效能。通过电厂热功设备参数计算,通过基于效能、参数效能及潜在效能的三维效能评价科学的论证热工设备效能情况。以此为基础指导电厂热工设备优化方向,并对热工设备优化后参数等进行对比分析。通过科学的效能评价以及优化方案的对比分析实现电厂综合效能的提高、实现电厂经济效益的提高。通过流化床技术改造、进排风技术改造等技术优化方式提高电厂热工设备热工效率,进而促进电厂节能减排目标的实现、促进电厂综合成本控制目标的实现。
        2.4热工设备效能监测功能模块
        设备效能是衡量企业生产过程中的关键绩效指标,主要由时间效率、设备性能效率和合格品率3部分构成。因此,热工设备效能监测模块在设计时需要综合考虑这3个方面的内容。热工设备效能监测功能模块主要是利用模糊控制理论构建热工设备效能评价指标,按照电厂制定的热工设备效能评价指标综合评价整个电厂的热工设备,从而制定设备维修方案。热工设备效能监测模块包括系统配置、数据录入和分析结果3部分。系统配置主要显示电厂热工设备运行的班组信息、设备停机故障和停机原因、不合格产品和次品的统计与原因、热工设备的详细信息、热工设备运行的最大理论值和实际数值。数据录入主要录入每一个班组的计划停机时间、非计划停机时间以及原因、热工设备生产值。分析结果显示,根据热工设备的监测数据将各个班组运行的实际情况展示出来,并综合班次信息、设备故障信息、计算机自动统计分析热工设备的各项性能,为管理人员提供有效的参考。
        2.5电厂热工设备安全性、可靠性优化分析
        电厂热工设备的安全性、可靠性是保障电厂安全稳定运行的关键,是实现电厂可持续供电能力的关键。在现代电厂热工设备优化中,设备安全性及可靠性优化使设备优化工作中的重要内容。电厂热工设备的特点决定其高压力、高温的特性,同时热工设备的连续运转也对热工设备安全性及可靠性提出了更高的要求。为了满足现代电厂大负荷运转需求,电厂热工设备的优化中应从系统负荷的科学分配入手,利用计算机系统实现电厂电力能源供应的科学评测。根据不同时间段电力需求的差异对电厂热工设备进行负荷分配,并针对电厂热工设备安全性、可靠性需求对关键部位等进行技术改进以及设备更新。通过新技术组件、零部件的应用促进电厂热工设备优化目标的实现,促进电厂设备安全性及可靠性的提高。
        结语
        目前电厂开始向高度自动化和智能化的方向发展,这就对热工系统的安全性和可靠性提出了更高的要求,虽然不可能做到绝对的安全,但通过各项新技术的应用,再加之在技术和管理制度上采取必要的措施,可以有效的提高热工保护的可靠性,在一定程度上提高机组运行的安全性和经济性。热工保护系统可靠性的提高并不是一朝一夕就能完成的事情,这是一项系统工程,需要我们不断的加大研究力度,增强对热工保护系统的认识,同时在现场工作中做到全面的管理,加强现场管理水平的提高,这势必会促进热工保护系统的可靠性水平进一步提升。
        参考文献:
        [1]李群.电厂热工设备效能监测与集成管理系统[J].中小企业管理与科技,2009,(25):267-269.
        [2]周国忠.燃料智能化管理系统建设现状简析[J].科技视界,2017,(9):107-108.
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