火電機組節能減排在線監測系統的設計應用

蔣莉+吳磊

摘 要：隨著國家對環境保護力度的加大，對電力企業的節能減排工作提出了更高的要求，當前節能減排在線監測系統已經成為電網信息系統中不可忽視的一個組成部分。節能減排在線監測系統包含了在線脫硫指標計算以及機組數據的實時監測等系統。該文將主要分析火電機組節能減排系統的系統設計和具體應用。

關鍵詞：火電機組 節能減排 在線監測系統 設計應用

中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0016-02

當前節能減排工作已經成為電力企業工作中的重點，而節能減排在線監測系統則在整個工作中成為了不可缺少的一部分。為了更好地完成節能減排的目標，電力公司必須要進行合理的統籌，開發和應用火電機組節能減排在線監測系統，利用先進的科學技術手段來降低火電機組的能耗，使資源的綜合利用效率得到進一步提高。

1 火電機組節能減排在線監測系統的架構設計

火電機組節能減排在線監測系統主要由3個層次組成，分別是數據采集、通訊網絡以及監控中心。

1.1 數據采集

在采集數據的過程中必須要結合當地的實際情況，如此可將采集數據的方式分為3種：直接從大區獲取相關信息，或者是在電廠的生產控制區獲取。使用硬接線的方式從DCS系統上獲取。如果是從電廠管理信息大區獲取數據一般是需要在網絡設施比較健全的電廠，這種方式需要嚴格按照國家的法律文件來執行。

1.2 通訊網絡

通訊網絡層次主要負責的是對數據進行封裝，這些已經采集的數據經過數據網絡技術，或者是其他的無線網絡技術進一步的傳遞到監控的中心層。ATM技術是火電機組節能減排在線監測系統的運行的基礎，它和GPRS技術相比較而言，數據傳輸的安全性比較高，而且網絡穩定性也比較好[1]。

1.3 應用中心

應用中心層包含的內容比較多，具體有：數據中心，主要是由實時采集到的數據和統計分析的數據庫構成的；數據的采集和調度，把已經采集的數據按照通訊規約來進行具體的封裝工作，數據文件正是通過這樣的方式形成的。實時的數據需要被寫到數據庫中；業務計算，最主要的目的是實時的計算已經完成的指標。如果在計算的過程中出現了停運或者異常的情況可以通過事件形式進行輸出，而且還可以對現場采集到的各類數據的相關性進行一系列的分析和告警；業務的應用和服務，技術支撐為J2EE架構，設計思路為MVC。在分層設計的過程中要充分利用MVC設計理念，再把數據的操作、系統的邏輯處理以及頁面的具體表現情況進行分層處理，實現各個層面之間的相對獨立性。

2 火電機組節能減排在線監測系統的功能表現

2.1 檔案管理的工作

火電機組節能減排在線監測系統主要包含了企業、供熱系統、脫硝設施、燃料系統以及各種燃氣機組、鍋爐系統信息、汽機系統信息、脫硝設施的信息、企業的基本信息等。

2.2 進行實時的監控

系統可以把已經采集到的數據按照機組為單位，再把實際的工藝流程如圖進行動態的展示。比如在脫硫監管的環節，所展示出來的圖就主要是脫硫前的二氧化硫濃度、氧量、煙囪入口的濃度等，然后再進行科學的計算。

2.3 查詢和分析

對于數據的查詢和分析功能，系統會專門的提供相應的數據查詢和分析組件，然后輸入相關信息之后就可以自行的查詢和分析需要的數據。而且也可以支持對歷史數據進行查詢，另外也可以將一些數據的限值以及有關系的事件顯示出來。

2.4 分析故障

系統對故障的分析功能主要表現在對數據的超限分析功能和數據的異常分析功能。具體表現在：第一，通訊故障報警；第二，數據質量分析報警。

2.5 統計工作

系統在設計的過程中需要緊密的結合政府近些年來出臺的相關法律文件，比如一些具體的運作流程，如脫硫脫硝、資源綜合利用等。利用不同的數據分析模型對數據進行分析，然后再按照考核維度來制定不同的報表[2]。

2.6 管理過程

系統的管理過程分為對用戶的管理，按照用戶的不同等級將其設定不同的訪問權限，比如對于電廠級別的只可以訪問該電廠的所有數據，而地市級的訪問權限則更大一些。正是由于設置了相應的訪問權限，所以系統的安全性能才會大大提高。查詢日志，通過日志的形式來對系統中的登錄操作過程和數據操作過程進行記錄。系統的管理員可以對日志刪除的時間間隔進行設定，然后再提供相關的查詢頁面。公告管理的功能，系統可以讓一部分的用戶在系統中發布相關的文件，同時也把這些文件進行進一步的分類。

3 火電機組節能減排在線監測系統的應用

3.1 計算污染物的指標

對單臺火電機組的汽機熱耗、實時供電煤耗等相關的指標進行計算，然后在計算的基礎上把功率作為權重的指標，計算火電機組實時發電煤耗以及供電煤耗。脫硫指標則是需要結合電廠的實際生產情況，修正、折算相關的指標，使最終的結果更準確。SO2濃度和煙氣流量的指標則是需要對數據進行預處理，再把SO2的濃度和煙氣流量折算。污染物統計指標如表1所示。

火電機組節能減排在線監測系統可以通過對實時的數據進行計算和處理，進而實現對關鍵數據的計算和分析。

3.2 對數據統計報表的具體應用

在線檢測系統的設計過程中專門設計了報表，在火電機組節能減排的過程中也得到了應用。比如為了更好的對脫硫在線數據的統計和分析，就可以使用統計報表的平臺。這個平臺最可以以最基本的指標項為基礎，進而對數據和指標進行一系列的處理。用戶可以根據自己的需要來選擇合適的模板，后臺的報表服務系統會根據模板的不同來自己完成抽取數據、數據關聯以及最后生成報表的過程。在線報表系統會提供不同的統計方式，如日、月、季度或者是年等，這樣可以在獲取數據的過程中對數據進行有效的對比，從而對數據了解的更加透徹。

3.3 對數據監測功能的應用

數據監測最需要滿足的條件就是實時監測，而實時監測系統包含了網絡的運行狀態、系統的運行狀態、接口軟件的運行狀態以及網絡狀態和實時數據刷新的狀態等。利用數據監測報警平臺可以對不同類型的數據進行實時的檢測，一旦出現網絡狀態異常或者是數據超限等情況就會自動報警。在線監測系統還可以結合電廠的實際需要來對系統的一些配置項進行修改，而報警信息也可以通過客戶端等方式來進行查詢。另外也可以利用電子平臺或者短信等及時的推送異常信息。

4 結語

火電機組節能減排在線監測系統中包含了燃料、環保和供熱等相關的數據，這個系統的設計和實際應用將會對數據化管理的實現奠定基礎，對火電機組的運行狀況進行更加全面的管理和監測，促使節能減排目標的實現。

參考文獻

[1] 孫栓柱，代家元，高進，等.江蘇省火電機組節能減排在線監測系統的開發及應用[J].電力科技與環保，2014（1）：50-53.

[2] 王文慶，劉超飛，王忠杰，等.省級電網節能減排在線監測系統開發與應用[J].電力信息與通信技術，2014（5）：97-102.