燃煤發(fā)電集團(tuán)環(huán)保設(shè)施達(dá)標(biāo)排放預(yù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

孫瑞

摘 要：隨著國家對環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排管控的力度不斷加大，燃煤發(fā)電企業(yè)環(huán)保設(shè)施能否實(shí)現(xiàn)長周期達(dá)標(biāo)排放，成了企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵。文章通過某燃煤發(fā)電集團(tuán)，如何采用互聯(lián)網(wǎng)+的信息化手段，通過大數(shù)據(jù)采集、挖掘與建模，構(gòu)建環(huán)保設(shè)施達(dá)標(biāo)排放預(yù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)的監(jiān)督、分析及預(yù)控，及時(shí)、主動(dòng)地調(diào)整環(huán)保設(shè)備運(yùn)行，杜絕超標(biāo)排放事件的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：環(huán)保設(shè)施；達(dá)標(biāo)排放；超標(biāo)預(yù)控；信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）19-0102-02

Abstract： With the increasing control of environmental protection， energy saving and emission reduction， whether the environmental protection facilities of coal-fired power generation enterprises can meet the emission standards for a long period has become the key to the survival and development of coal-fired power generation enterprises. Through a coal-fired power generation group， this paper discusses how to use information meanssuch as "Internet Plus"， and through big data collection， mining and modeling， it intends to build a pre-control system for environmental protection facilities and meet the standards， so as to realize the supervision， analysis and pre-control of various environmental protection indicators. We should timely and actively adjust the operation of environmental protection equipment to eliminate cases of excessive emissions.

Keywords： environmental protection facilities； up-to-standard discharge； over-standard pre-control； information system

1 概述

隨著國家對環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排管控的力度不斷加大，環(huán)保設(shè)施（主要是脫硫、脫硝系統(tǒng)）能否實(shí)現(xiàn)長周期達(dá)標(biāo)排放，成了企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵；如何避免環(huán)保設(shè)施超標(biāo)排放的發(fā)生，減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)保壓力，杜絕超標(biāo)排放事件發(fā)生，提升核心競爭力，成了各大燃煤發(fā)電集團(tuán)都在思考的共性問題。

本文介紹了某燃煤發(fā)電集團(tuán)，采用互聯(lián)網(wǎng)+的信息化手段，基于.net平臺(tái)，通過大數(shù)據(jù)采集、挖掘與建模，構(gòu)建環(huán)保設(shè)施達(dá)標(biāo)排放預(yù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)的監(jiān)督、分析及預(yù)控，及時(shí)、主動(dòng)地調(diào)整環(huán)保設(shè)備運(yùn)行，保證不碰紅線運(yùn)行，杜絕超標(biāo)排放事件的發(fā)生。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 設(shè)計(jì)思路

環(huán)保設(shè)施在盡可能提高煤種適應(yīng)性的前提下，綜合考慮長期安全穩(wěn)定運(yùn)行及運(yùn)行能耗等因素，既要經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，又要不碰紅線。本系統(tǒng)利用信息化手段，將燃煤發(fā)電集團(tuán)所轄各分公司、機(jī)組的相關(guān)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算和預(yù)警，集團(tuán)生產(chǎn)部門可以及時(shí)采取應(yīng)急預(yù)案，提高對排放超標(biāo)的應(yīng)變能力，從而避免超標(biāo)排放事件發(fā)生。

2.2 數(shù)據(jù)架構(gòu)

本系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)倉庫，通過專線將集團(tuán)所轄的各分公司的90余臺(tái)環(huán)保設(shè)施生產(chǎn)數(shù)據(jù)、巡檢信息和缺陷信息進(jìn)行采集、清洗、分類和存儲(chǔ)，這些多元信息為實(shí)現(xiàn)環(huán)保設(shè)施統(tǒng)一管理提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，應(yīng)用服務(wù)器通過大數(shù)據(jù)采集、挖掘與建模，對數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析及預(yù)測，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)模塊的應(yīng)用功能。

2.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)有環(huán)保設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)控、環(huán)保指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析、運(yùn)行管理、環(huán)保指標(biāo)排放監(jiān)督等四大功能模塊。

（1）環(huán)保設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)控。提供對各分公司環(huán)保設(shè)施的生產(chǎn)工藝流程、運(yùn)行參數(shù)及排放指標(biāo)的監(jiān)視，并具備實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)趨勢查詢、主要參數(shù)與實(shí)際控制值對比，實(shí)現(xiàn)分散信息的集中管理和信息融合，讓各級(jí)生產(chǎn)管理人員可突破時(shí)間和空間的限制，能站在集團(tuán)的高度實(shí)時(shí)掌控全集團(tuán)所轄環(huán)保設(shè)施的運(yùn)營狀況，如圖1所示。

（2）環(huán)保指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析。將實(shí)時(shí)采集的過程數(shù)據(jù)存入歷史數(shù)據(jù)庫，結(jié)合集團(tuán)的生產(chǎn)管理要求，完成對關(guān)鍵指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)和分析，系統(tǒng)可自動(dòng)生成實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)表，并結(jié)合環(huán)保設(shè)施的基本特性和各分公司間的差異性特點(diǎn)，制定科學(xué)有效的對標(biāo)管理體系，實(shí)現(xiàn)雙向?qū)?biāo)，一方面通過不同時(shí)間段的自身對標(biāo)，使脫硫、脫硝系統(tǒng)在各工況下都能安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，另一方面通過和同類型機(jī)組的對比，提高運(yùn)行水平、改善性能、改進(jìn)管理，使更多指標(biāo)躋身行業(yè)先進(jìn)。

（3）運(yùn)行管理模塊。開發(fā)了各機(jī)組的脫硫、脫硝同比環(huán)比分析模塊和分公司間的對標(biāo)考核模塊；提供生產(chǎn)周報(bào)、月度運(yùn)行分析及異常缺陷分析等功能。

（4）環(huán)保指標(biāo)排放監(jiān)督。系統(tǒng)根據(jù)污染物實(shí)時(shí)排放濃度控制預(yù)估值、參數(shù)和指標(biāo)偏離控制范圍報(bào)警，實(shí)現(xiàn)污染物小時(shí)濃度在控制范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)、達(dá)標(biāo)排放；通過系統(tǒng)后臺(tái)程序?qū)崟r(shí)運(yùn)算，可將某一環(huán)保設(shè)施報(bào)警情況在集團(tuán)地圖上閃爍聲光提示，并通過超標(biāo)曲線、報(bào)表調(diào)閱小時(shí)超限和瞬時(shí)超限、持續(xù)時(shí)間等詳細(xì)信息及集團(tuán)整體達(dá)標(biāo)排放率進(jìn)行實(shí)時(shí)、直觀展示，如圖2所示。

系統(tǒng)通過調(diào)用電信企信通短信包的技術(shù)方式，可在環(huán)保指標(biāo)接近或超過報(bào)警值時(shí)，及時(shí)向各級(jí)生產(chǎn)管理人員發(fā)送預(yù)控報(bào)警短信，報(bào)警短信分為瞬時(shí)和小時(shí)均值報(bào)警，并與管理人員綁定推送短信提醒，以及時(shí)采取應(yīng)急預(yù)案，提高對排放超標(biāo)的應(yīng)變能力，從而避免超標(biāo)排放事件發(fā)生。

2.4 系統(tǒng)特色及創(chuàng)新點(diǎn)

本系統(tǒng)創(chuàng)新之處在于：第一，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析方法充分挖掘環(huán)保設(shè)施物料平衡分析結(jié)果、現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立環(huán)保設(shè)施污染物排放變化量的預(yù)測模型；第二，采用SO2排放濃度的變化量來代替SO2排放濃度的實(shí)測值作為模型的輸出參量，以多模型協(xié)作的方式來建立關(guān)鍵參數(shù)與SO2排放濃度變化量之間的關(guān)系性模型；第三，充分考慮到系統(tǒng)特性隨時(shí)間的變化，在模型中不斷引入新的、能反映當(dāng)前系統(tǒng)特性的信息，讓模型具有良好的自適應(yīng)能力，提高了模型的可信度和長期可靠性。

3 結(jié)束語

本系統(tǒng)的建設(shè)，建立了“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)保設(shè)施集中管控新模式，通過采集各分公司環(huán)保設(shè)施生產(chǎn)過程的運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備信息、現(xiàn)場檢修信息和組織結(jié)構(gòu)信息等多方面信息，對分散信息系統(tǒng)進(jìn)行了有效整合和集中管理，并開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用模塊，實(shí)現(xiàn)了燃煤發(fā)電集團(tuán)環(huán)保專業(yè)化與信息化的深度融合，在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)了對環(huán)保設(shè)施的精細(xì)化管理，系統(tǒng)運(yùn)行3年多來，集團(tuán)的脫硫系統(tǒng)投運(yùn)率100%、達(dá)標(biāo)排放率100%；脫硝系統(tǒng)投運(yùn)率99.90%、達(dá)標(biāo)排放率99.87%，并全部符合國家環(huán)保排放要求，主要環(huán)保指標(biāo)，均達(dá)到同行業(yè)領(lǐng)先水平，直接經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能減排等社會(huì)效益顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1]2011G B.火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].2011.

[2]朱麗.大數(shù)據(jù)技術(shù)在環(huán)保數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)中的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2015（5）：95-96.

[3]張宇，胡秀麗，等.大型燃煤電站環(huán)保監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)研究[J].中國新通信，2016，18（4）.

[4]馮伊平，荊岫巖，李海，等.集團(tuán)級(jí)一體化、大集中水電生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的思考與實(shí)踐[J].水電與抽水蓄能，2013，37（6）.