谢伟
浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江 宁波市315722
摘 要：燃煤电厂要实现对环保系统精细化、集成化、智能化科学管理，就要不断提升对环保设施建设的科技水平，必须采用智慧技术应用到环保设施管理中来。本文分析和介绍了燃煤电厂环保设施调节控制现状、脱硫智能优化控制技术应用以及环保设备智慧协同管理平台应用情况。
关键词：智能控制、协同管理、燃煤电厂、脱硫、脱硝
0 引言
燃煤电厂要实现对环保系统精细化、集成化、智能化科学管理，就要不断提升对环保设施建设的科技水平，必须采用智慧技术应用到环保设施管理中来，利用大数据分析、图像识别等新一代信息技术结合专家知识系统对脱硫系统、脱硝系统进行智能监测和控制优化，为全过程深度挖掘环保设备性能潜力提供科学手段，为确保环保设备安全、环保、经济运行提供了先决保障。
1燃煤电厂环保设施调节控制现状
近年来，电力环保排放标准不断升级，燃煤电厂的环保设施不断完善，目前燃煤电厂均配置了脱硫、脱硝、除尘装置，同时进行了深度治理完成了超低排放改造，在污染物控制上取得了非常显著的成果，但是现在我国燃煤电厂环保设施在进行运行的过程中很多性能还没有达到人们理想的标准，自动调节水平还不能满足先进要求，污染物协同控制减排方面应用还有很大提升空间，供浆、喷氨等调节还为手段控制，环保设备缺陷和故障不能通过技术手段提前判断，负荷、燃煤煤质、排放指标、控制参数精细化调整还不够，调节滞后和指标超标时有发生，这就迫切需要污染物智能控制技术和智慧协同管理平台应用到燃煤电厂污染物减排控制方面，解决环保设施运行过程自动化水平不高，协同治理联系不够，工况变化调节、故障缺陷发现滞后的问题，提升环保设施治理水平。
2 脱硫智能优化控制技术应用
脱硫系统运行关键参数浆液PH、密度及CEMS测量具有非线性、大惯性、滞后性的特点，现有的脱硫控制系统无法投入自动，人工控制容易造成浆液品质恶化，脱硫能耗物耗升高，SO2排放控制过低或超标。脱硫智能优化控制技术可有效解决上述问题，安装浆液PH值和浆液密度一体化测量装置，采用智能算法预测脱硫塔出口SO2浓度和浆液PH值，开发基于浆液循环泵振动实时测量的循环泵自启动技术和浆液品质实时监测技术，实现脱硫塔运行的全过程自动控制。
2.1脱硫浆液循环泵自启停技术
脱硫浆液循环泵自启停技术可避免人工操作逻辑错误，同时为脱硫全过程自动控制做好铺垫。设置浆液循环泵轴承振动测点和减速箱振动和油温测点，把振动信号特征值和温度信号送至FGD-DCS，监测浆液循环泵启停、运行时的状态，确保浆液循环泵能够在无人值守的情况下进行自动启停操作。同时把振动信号送至环保协同管理平台，开发浆液循环泵故障诊断模块，实现对浆液循环泵故障诊断。浆液循环泵停止运行时需要对浆液循环泵进行冲洗，一是通过控制冲洗时间判断，二是安装浊度仪，通过浊度仪检测冲洗水的洁净程度。
2.2脱硫浆液PH值和浆液密度一体化测量装置
原PH值、浆液密度测量采用排浆泵出口接分析仪表，管路易堵塞，测量的准确性受浆池内搅拌器、氧化风扰动影响大。为运行控制提供准确、可靠的信息，提升采用浆液PH值和浆液密度一体化测量装置。该装置依靠浆池浆液自身压差从脱硫塔底部进行浆液取样，通过一体化测量装置的测量筒同时完成PH值和浆液密度的测量，同时实现入口管路的自动冲洗。
2.3脱硫石膏含水率在线监测技术
为做好脱硫石膏品质含水率的实时监控，将近红外水分仪安装在脱硫石膏皮带脱水机上部，距离石膏滤饼100-300mm，利用石膏滤饼中水对线近红外能量波的吸收原理，直接在线测量出滤饼中（直径为60mm的圆面积）的水分含量。在线水分仪测量精度高，但测量范围小，为解决在线水分仪测量范围小的问题，利用红外热成像相机与计算机视觉技术，对脱水机石膏滤饼进行大面积红外特征分析，根据红外特征的差别，可大范围定性获得石膏含水率估算值，利用在线水分仪获得的石膏含水率的准确值，建立红外特征与精确含水率之间的关系，利用差值算法，获得准确的大面积石膏含水率。
2.4脱硫浆液品质实时监测技术应用
为解决脱硫CEMS测量滞后问题，采用智能算法以脱硫塔入口参数为输入，提前预测出口SO2浓度，预测精度大于90%，解决了CEMS滞后问题，在此基础上，开发脱硫智能优化控制系统，该控制系统在保证SO2排放的基础上，包含补浆量对浆液PH值和浆液密度的影响，补浆和浆液循环泵运行方式的优化。
3 环保设备智慧协同管理平台应用
环保设备包括脱硝、脱硫、除尘等设备，设备分散，贯穿整个烟气流程，运行监控指标多，当环保设备出现问题时，对上下游的设备影响大，涉及管理部门多，实现高效技术管理难度大。采用大数据分析、图像识别等技术，开发环保设备智慧管理平台，研发了环保设备管理、智能监督、经济性智能分析、智能视觉识别、运行优化、设备故障诊断等功能模块，实现对环保设备统一集中协同管理，并通过三维模型直观呈现，提高了多机组多指标协同监督预警效率，扩展了环保设备监测、分析方式，为确保环保设备安全、环保、经济运行提供了先决保障，提高了管理效率。
3.1协同管理平台模块
协同管理平台模块包含负荷信息、三大污染物排放总量、污染物排放实施监测、污染物排放小时均值、超标统计、预警信息、各模块快捷按钮等。可视化的设备管理，设备台账、技术规范与三维设备进行数字关联，定期工作的自动触发。
3.2智能监督及智能视觉识别
对脱硫、脱硝、除尘等设备运行关键参数进行监督，当参数达到预警值时，自动报警，报警后进入自动分析，给出分析结论和参考建议。以超限自动分析为例，首先对超限进行统计，超限时间段进行提出，分自动分析和人工辅助分析，给出分析结论和建议。制定脱硝、脱硫经济性指标，分析影响经济性指标的因素，得出影响经济性的关键因素。建立环保摄像监控系统，包括脱硫地坑溢流、脱硫旋流器溢流、输灰管道泄漏的视觉识别，安装摄像头，建立溢流、泄漏图像模式识别模型，当发生溢流和泄露时，及时报警并能够显示溢流的位置、图像。
3.3环保运行智能优化
脱硝运行优化，采用智能算法预测脱硝入口NOx浓度，给出变化趋势，根据预测的NOx浓度，计算出喷氨量，平台中同时给出预测的NOx浓度和建议的实时喷氨量，提前为运行人员提供参考。脱硫运行优化：预测脱硫出口SO2浓度和PH值得变化，并给出变化趋势。给出安装完智能优化控制系统的补浆量和理论补浆量，分析脱硫优化的空间，获得在什么工况下优化空间大。
3.4脱硝催化剂智能分析故障诊断
建立催化剂寿命预测模型，智能分析理论喷氨量实际喷氨量监测对比、最低喷氨温度实时监测。通过分析脱硝系统数据收集情况、脱硝催化剂整体使用状况、喷氨量控制情况，对脱硝系统做出综合评价，并给出综合得分，实现对脱硝系统阶段性运行评估指导，分析脱硝催化剂故障诊断。
4 结论
综上所述，燃煤电厂脱硫智能控制技术和智慧协同管理平台应用对于促进环保设施精细化运行和管理起到关键提升作用，使运行人员、检修维护人员和管理人员全面、快速掌握机组情况，为技术监控、优化运行、技术管理等提供建议和决策依据。使燃煤电厂的环保设备发挥出更大的性能，促进燃煤电厂进一步深度减排和精细管理，提升燃煤电厂环境保护管理水平。
参考文献：
[1] 杨 昆.燃煤电厂环保设施运行状况及性能诊断技术研究[J].,科学技术与创新,2018（22）
[2] 张代生.燃煤电厂环保现状及污染物协同控制措施分析[J].,节能与环保,2017（1）
作者简介：
谢 伟（1986.8.10－），男，江苏南通，工程师，火力发电环境保护方向。