廣東珠海金灣發(fā)電有限公司 李本賢
節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站的建立及應用
廣東珠海金灣發(fā)電有限公司 李本賢
本文介紹了某廠3、4號機組節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站的物理結構、數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)搭建及其應用情況。通過節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站的建立及應用,實現(xiàn)了調(diào)度中心對機組煤耗指標的實時在線監(jiān)控,也為生產(chǎn)人員提供了分析數(shù)據(jù)和操作參考,有效提高了機組經(jīng)濟性。
煤耗;在線監(jiān)測;子站;節(jié)能發(fā)電
隨著國家節(jié)能減排政策的不斷深入,以及地方政府對清潔能源的具體要求,發(fā)電實時煤耗在線監(jiān)測的需求日益增強。節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng),即PDAS系統(tǒng)在此背景下順利產(chǎn)生并得到了廣泛應用。PDAS系統(tǒng)接受DCS、PLC等系統(tǒng)通過網(wǎng)絡提供的實時數(shù)據(jù),在線監(jiān)測設備運行參數(shù)、運行狀態(tài),并通過相應的計算,形成能表現(xiàn)發(fā)電過程的參數(shù)和指標,定期對計算結果進行存儲,形成歷史數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫可為運行操作、節(jié)能減排、電力市場經(jīng)營提供必要的信息。借助于技術經(jīng)濟指標、運行參數(shù),協(xié)助運行管理人員實施經(jīng)濟運行方式、優(yōu)化全廠負荷在各個機組的分配、指導運行人員進行操作調(diào)整,從而為節(jié)能發(fā)電調(diào)度提供數(shù)據(jù)依據(jù),同時指導火力發(fā)電機組安全經(jīng)濟運行。
廣東珠海金灣發(fā)電有限公司(以下簡稱某廠)3、4號機組設計為600MW超臨界燃煤直流鍋爐,一次中間再熱機組。為響應黨中央節(jié)能減排的號召,落實廣東省政府發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的方針,某廠于2011年順利實施了3、4號機組節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站的建立。子站建立和投運后實際應用效果良好,在滿足煤耗實時在線監(jiān)控的基礎上,為機組人員分析、操作提供了良好參考,有效提高了機組經(jīng)濟性。
節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)(PDAS)采用成熟的三層結構,分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)管理層和功能應用層。數(shù)據(jù)采集層主要包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng),負責采集DCS、TDM、輔網(wǎng)系統(tǒng)以及電網(wǎng)調(diào)度中心的數(shù)據(jù),進行檢測并自動緩沖恢復數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理層負責統(tǒng)一管理全廠的所有實時、歷史數(shù)據(jù),為其它專門應用提供數(shù)據(jù)基礎。功能應用層是PDAS的業(yè)務應用的集合,包括全廠煤耗數(shù)據(jù)監(jiān)測、煤耗性能計算和分析、熱力試驗平臺等模塊。
系統(tǒng)的各項專業(yè)服務程序?qū)崟r/歷史數(shù)據(jù)進行管理分析,通過IIS(或其它Internet服務)響應來自客戶瀏覽器的請求,把相應的請求頁面發(fā)布到客戶終端。節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)(PDAS)總體結構如下圖1所示:
圖1 節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)總體結構圖
某廠3、4號機組節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站的網(wǎng)絡拓撲結構如圖2所示,按照網(wǎng)絡結構位置,可將其分為3個部分,即數(shù)據(jù)采集區(qū)、數(shù)據(jù)交換區(qū)、數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。
圖2 節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站網(wǎng)絡拓撲圖
3.1 數(shù)據(jù)采集區(qū)
數(shù)據(jù)采集區(qū)即DCS系統(tǒng)將節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站所需采集的數(shù)據(jù)安全有效地傳輸至數(shù)據(jù)交換區(qū)。某廠3、4號機組節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站數(shù)據(jù)源分為3路,即3號機組數(shù)據(jù),4號機組數(shù)據(jù),3、4號機組脫硫脫硝系統(tǒng)數(shù)據(jù)。3號機組數(shù)據(jù)傳輸鏈路為:3號機組數(shù)據(jù)→3號DCS工程師站第二網(wǎng)卡→3號DCS交換機→隔離器。4號機組數(shù)據(jù)傳輸鏈路為:4號機組數(shù)據(jù)→4號DCS工程師站第二網(wǎng)卡→4號DCS交換機→隔離器。3、4號機組脫硫脫硝系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸鏈路為:3、4號機組脫硫脫硝系統(tǒng)數(shù)據(jù)→脫硫DCS工程師站第二網(wǎng)卡→脫硫DCS交換機→光線交換機→光線轉換器(發(fā))→光線轉換器(收)→隔離器。
某廠3、4號機組節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站所需DCS采集測點如表1所示(以3號機組為例)。除DCS采集點以外,部分數(shù)據(jù)需人工輸入或換算得出再進行最終煤耗指標的計算和分析。
3.2 數(shù)據(jù)交換區(qū)
DCS系統(tǒng)將節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站所需采集的數(shù)據(jù)安全有效地傳輸至數(shù)據(jù)交換區(qū)后,經(jīng)過物理隔離,送入SIS核心交換機,通過IP地址定義標示后送出至數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。
表1 節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)DCS采集點表
3.3 數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)
煤耗在線計算/數(shù)據(jù)服務器通過IP地址識別和采集由數(shù)據(jù)交換區(qū)送出的煤耗數(shù)據(jù),進行必要的計算、分析和存儲處理后送出至交換機。交換機將煤耗數(shù)據(jù)分出一路至廠內(nèi)局域網(wǎng),另一路進行反向隔離后送至煤耗數(shù)據(jù)通訊服務器,進行必要的數(shù)據(jù)格式處理后至調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機,通過專用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)送出至節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)主站(調(diào)度中心),從而實現(xiàn)了節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗實時在線監(jiān)測。
某廠3、4號機組節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站的建立和調(diào)試投運主要包含以下步驟,工程歷時15個工作日,成功實施后系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。
? 完成子站與DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡物理連接;
? 完成子站與主站通訊服務器之間的網(wǎng)絡連接;
? 完成數(shù)據(jù)接入方案確認;
? 完成數(shù)據(jù)接口程序部署和現(xiàn)場調(diào)試工作;
? 收集整理DCS的實時點表,并完成數(shù)據(jù)庫的配置和導入工作;
? 完成煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的環(huán)境部署;
? 完成煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫的安裝調(diào)試;
? 完成煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)測試和調(diào)試;
? 將專業(yè)公式導入系統(tǒng)進行煤耗指標計算;
? 對指標算法進行核對并通過審核;
? 將審核后的指標公式同中調(diào)母站同步;
? 出具《數(shù)據(jù)分析核對報告》;
? 系統(tǒng)上線試運行及調(diào)整。
某廠3、4號機組節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站投運后,實際應用效果良好。登陸系統(tǒng)后,用戶即可方便地進行系統(tǒng)的應用操作,如圖3所示。在滿足調(diào)度中心對其煤耗實時在線監(jiān)控的基礎上,節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站還具備豐富實用的擴展功能,包括:
耗差指標查詢。提供對耗差指標的查詢功能,包括耗差指標的當前值、濾波值、自動尋優(yōu)目標值、出廠曲線目標值、熱力試驗目標值、經(jīng)驗目標值等。
耗差指標配置。可對耗差指標進行配置,包括算法和目標值的配置、與設備關聯(lián)以及導出公式等。
實時數(shù)據(jù)查詢。對實時指標的查詢,可以查看實時指標的歷史數(shù)據(jù),并提供了趨勢曲線功能??梢园凑諜C組進行篩選,同時支持對單個指標的模糊查詢,輸入實時指標的編號、描述或?qū)崟r點名都可以實現(xiàn)查詢。
機組試驗??蛇M行各種試驗操作,并生成試驗報告,以實現(xiàn)機組主要參數(shù)的深入分析,為運行操作調(diào)整提供數(shù)據(jù)參考。
數(shù)據(jù)超限分析。對機組超限指標進行統(tǒng)計、記錄和分析,用圖表的形式直觀反映出數(shù)據(jù)超限的狀況和對比結論,指導運行人員調(diào)整運行方式。
數(shù)據(jù)報表。提供豐富的數(shù)據(jù)報表設置功能,可根據(jù)用戶需要生成各類數(shù)據(jù)報表,以利于生產(chǎn)人員進行生產(chǎn)狀況的分析和調(diào)整。
圖3 節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站應用
本文所述的節(jié)能發(fā)電調(diào)度煤耗在線監(jiān)測系統(tǒng)子站,其網(wǎng)絡結構安全合理,數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠,系統(tǒng)投運后實際應用效果良好。在滿足調(diào)度中心對機組煤耗指標實時在線監(jiān)控的同時,系統(tǒng)提供了豐富實用的查詢、分析、記錄、報表等擴展功能,極大地方便了生產(chǎn)人員對機組煤耗指標的分析管理,為運行人員的生產(chǎn)調(diào)整提供了數(shù)據(jù)參考,有效提高了機組安全性和經(jīng)濟性。
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李本賢(1984-),男,湖北宜昌人,工程師,現(xiàn)擔任廣東珠海金灣發(fā)電有限公司設備部熱控分部機調(diào)班技術員,主要從事火力發(fā)電廠熱工維護檢修方面的工作。