探析如何加強(qiáng)火力發(fā)電廠環(huán)保監(jiān)控與管理工作

郝利軍

（大唐南京發(fā)電廠，南京 210000）

近年來，隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，國民生產(chǎn)與生活的用電量也不斷上升，為了滿足日益增長的電能需求，火電廠的生產(chǎn)力也不斷提升。當(dāng)前，我國的電力生產(chǎn)模式還是以火力發(fā)電為主，由于電網(wǎng)規(guī)模得到了有效的拓展，且各級(jí)電網(wǎng)主網(wǎng)架也隨之不斷增多。現(xiàn)階段，我國聯(lián)網(wǎng)已初步構(gòu)建完成，很大程度上推動(dòng)了我國的資源優(yōu)化配置，使得火電廠生產(chǎn)設(shè)備有了較大的改善。在火電廠中，電力系統(tǒng)的主要機(jī)組為300 MW、600 MW，開始向1 000 MW發(fā)展，同時(shí)火電廠機(jī)組的參數(shù)也開始向超臨界發(fā)展，電廠構(gòu)建的機(jī)組可與國際先進(jìn)機(jī)組的效率、安全、環(huán)保方面的性能相媲美。而現(xiàn)今節(jié)能減排政策得到了有效的開展，某地區(qū)2014-2015年供電煤耗率得到了有效的控制，當(dāng)?shù)鼗痣姀S節(jié)約燃煤3 400萬 t，而且煙塵的排放量降低15.7萬t、二氧化硫51.2萬t、氮氧化物30.7萬t、二氧化碳5 700萬t，對(duì)于環(huán)境保護(hù)有著積極的現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)階段，我國火力發(fā)電廠開始普及環(huán)保監(jiān)控與管理系統(tǒng)，從而為電廠綠色生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，有效地降低污染物的排放量。

1 火電廠環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)分析

1.1 火電廠環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)分析

1.1.1 二次系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)

對(duì)于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳輸，火力發(fā)電廠需要穩(wěn)定、安全的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供支持，所以必須開發(fā)二次系統(tǒng)加以防護(hù)。二次系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)主要通過計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)施，如網(wǎng)絡(luò)分層技術(shù)、單向傳輸安全隔離裝置等來確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膰?yán)密性。

1.1.2 跨區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

對(duì)于數(shù)據(jù)采集、保存通常需要設(shè)置數(shù)據(jù)采集接口機(jī)，并將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合后一同傳輸?shù)秸{(diào)度中心，并確保數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的安全性、有效性。可根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)的調(diào)度范圍來對(duì)通信線路進(jìn)行構(gòu)建，從而實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域通信的目標(biāo)。不同的調(diào)度區(qū)域可通過國家電網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

1.1.3 脫硫系統(tǒng)和機(jī)組環(huán)保排序技術(shù)

根據(jù)不同的脫硫工藝制定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)，實(shí)時(shí)采集電力數(shù)據(jù)，如脫硫系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、脫硝系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、硫化物和氮氧化物排放量及濃度數(shù)據(jù)等[1]。然后，基于此對(duì)環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以便進(jìn)行環(huán)保排序。

1.2 火力發(fā)電廠環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)組成

1.2.1 環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)需要與設(shè)備安全性、功能性相匹配，并確保通信設(shè)備的安全性，其系統(tǒng)的硬件多為系統(tǒng)集成單元構(gòu)成。其核心是接口機(jī)、數(shù)據(jù)采集裝置RTU，以上設(shè)備與環(huán)保自動(dòng)化系統(tǒng)及現(xiàn)場信號(hào)隔離器相連。火電廠環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 火電廠環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)

1.2.2 服務(wù)器

在火電廠的環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)中，服務(wù)器的作用極為關(guān)鍵，其不僅具備保存、計(jì)算、傳輸?shù)裙δ埽€能對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并自動(dòng)生成報(bào)表。

1.2.3 組態(tài)軟件

組態(tài)軟件作為控制平臺(tái)，能夠?qū)?shù)據(jù)的采集過程進(jìn)行控制，其支持工控設(shè)備常用通信協(xié)議的功能，且能夠?yàn)楸O(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)提供分布式數(shù)據(jù)管理及網(wǎng)絡(luò)支持。

2 火力發(fā)電廠環(huán)保監(jiān)管中存在的弊端

在火電廠生產(chǎn)過程中，煙氣旁放系統(tǒng)中的電除塵器的狀態(tài)值主要在電除塵器控制系統(tǒng)的檢測之下，而脫硫自主要在脫硫控制的DCS系統(tǒng)檢測之下，燃燒所需的煙氣量等數(shù)據(jù)主要在整體控制的DCS系統(tǒng)檢測之下。大部分系統(tǒng)都是獨(dú)立運(yùn)行的單機(jī)軟件，如此一來難以與全場的網(wǎng)絡(luò)實(shí)施有效的融合，且不能對(duì)其實(shí)施有效的控制，使得環(huán)保參數(shù)存在較大的差異[2]。另外，環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)中的持續(xù)監(jiān)測與按時(shí)檢測內(nèi)容不能及時(shí)有效地完成交互，致使檢測的目標(biāo)存在誤差。系統(tǒng)內(nèi)部組織管理不夠清晰，使得信息的傳輸受到能影響。一些火力發(fā)電廠即使增設(shè)環(huán)境檢測系統(tǒng)，但是上級(jí)系統(tǒng)不具有統(tǒng)一性，導(dǎo)致電廠的生產(chǎn)脫離了管理，促使信息的輸送出現(xiàn)了偏差。甚至?xí)霈F(xiàn)上報(bào)的參數(shù)信息格式錯(cuò)誤，信息傳輸過程超時(shí)等現(xiàn)象[3]。部分電廠應(yīng)用快要淘汰的參數(shù)處理設(shè)備，也不能與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的連接。

3 火力發(fā)電廠環(huán)保監(jiān)控與管理措施

3.1 細(xì)致的收集環(huán)保監(jiān)控參數(shù)

在火力發(fā)電廠環(huán)保監(jiān)控工作中，首先要對(duì)相關(guān)的環(huán)保參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的收集，然后構(gòu)建與之相對(duì)應(yīng)的參數(shù)識(shí)別機(jī)制，以便對(duì)實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行有效識(shí)別，其中最為關(guān)鍵的是對(duì)手動(dòng)錄入的實(shí)測參數(shù)和有關(guān)環(huán)保指標(biāo)的辨識(shí)。

3.2 強(qiáng)化環(huán)保設(shè)施運(yùn)行監(jiān)控力度

火電廠可以應(yīng)用設(shè)備檢測系統(tǒng)，監(jiān)控環(huán)保設(shè)施運(yùn)行過程，從而清晰地了解現(xiàn)場的環(huán)保操作情況，并對(duì)可控?cái)?shù)據(jù)的關(guān)鍵值、實(shí)際參數(shù)進(jìn)行有效的顯示，便于工作人員明確環(huán)保設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)和精準(zhǔn)度[4]。

3.3 對(duì)測點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算分析

對(duì)火電廠排出的酸堿廢水、灰水、冷卻水、洗護(hù)水、含油廢水和煤塵水等水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)、有效的分析，且要對(duì)噪聲、粉塵、煙氣的排放設(shè)置一個(gè)合理的限制值，只要相關(guān)的環(huán)保指標(biāo)超過了規(guī)定的限制便可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并立即上報(bào)管理層對(duì)其進(jìn)行合理有效的處理。

3.4 應(yīng)用環(huán)保監(jiān)控趨勢預(yù)測系統(tǒng)

根據(jù)收集的原始環(huán)保參數(shù)進(jìn)行指向性的環(huán)境評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容主要依賴于環(huán)境趨勢參數(shù)、預(yù)警及重點(diǎn)篩查區(qū)域等，而且系統(tǒng)必須有一定的同比分析能力。

3.5 應(yīng)用環(huán)保監(jiān)控參數(shù)上報(bào)系統(tǒng)

在火電廠環(huán)保監(jiān)管中，必須將上級(jí)系統(tǒng)需要的參數(shù)按照指標(biāo)數(shù)據(jù)的內(nèi)容、格式通過網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行上報(bào)，使得系統(tǒng)能夠?qū)ι蠄?bào)的參數(shù)進(jìn)行快速、有效的分析。

3.6 合理實(shí)施環(huán)保監(jiān)控報(bào)表管理

按照規(guī)定指標(biāo)的格式對(duì)電廠環(huán)保報(bào)表進(jìn)行具體、詳細(xì)的整理，并且對(duì)于環(huán)保月報(bào)表及年報(bào)表進(jìn)行合理、有效的規(guī)劃，且報(bào)表系統(tǒng)需要具備較強(qiáng)的靈活性，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行快速、有效的反應(yīng)[5]。

3.7 進(jìn)行合理的環(huán)保評(píng)定管理

將環(huán)保評(píng)價(jià)的結(jié)果按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)錄入到與之對(duì)應(yīng)的條目之下，并基于此增設(shè)每項(xiàng)內(nèi)容的考核指標(biāo)、指標(biāo)劃分、最終得分。通過對(duì)所有條目及單項(xiàng)明細(xì)進(jìn)行全面、有效的整合，人們可以制定更加規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)報(bào)告[6]。另外，監(jiān)控系統(tǒng)要實(shí)時(shí)對(duì)沒有更新的內(nèi)容進(jìn)行有效提示。

3.8 應(yīng)用專家指導(dǎo)管理系統(tǒng)

在電廠環(huán)保監(jiān)管中，可應(yīng)用專家指導(dǎo)管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)具有化驗(yàn)藥品及指標(biāo)的保存功能，具有采樣及其保存方式的說明及化驗(yàn)分析對(duì)策，同時(shí)還有監(jiān)測設(shè)施的應(yīng)用說明、檢測內(nèi)容、監(jiān)測區(qū)域、檢測路徑和檢測時(shí)間等詳細(xì)的細(xì)節(jié)說明[7]。專家指導(dǎo)應(yīng)與經(jīng)驗(yàn)積累、軟件操作方式說明、環(huán)保技工的績效考核相結(jié)合，從而不斷提升電廠管理水平[8]。此外，還要大力開發(fā)環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)管理模塊，促使用戶積極參與環(huán)保管理，同時(shí)為權(quán)限流程、參數(shù)備份、數(shù)據(jù)輸出提供有效的支持。

4 結(jié)語

由于火力發(fā)電廠生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行需要燃料燃燒放出熱量來提供動(dòng)能，所以火電廠在日常運(yùn)行中需要消耗大量燃煤，但是整個(gè)生產(chǎn)流程會(huì)排放大量的有害氣體、污水，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。為了實(shí)現(xiàn)廢水、廢氣達(dá)標(biāo)排放，火力發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過程中要實(shí)施規(guī)范、有效的環(huán)保監(jiān)控與管理工作，對(duì)環(huán)保監(jiān)管中存在的不足進(jìn)行科學(xué)分析，從而提出更有針對(duì)性的環(huán)保監(jiān)控與管理措施，這樣不僅能夠發(fā)揮更大的環(huán)保功效，還能創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。