1、 提供专业的建议方案
我们在为用户提供参数分析与诊断的功能之前将根据现场实际情况结合同类机组的计算惯例为用户出示一份完整的功能实现建议方案。该方案的内容主要包括机组热力系统全面分析结果 ,建议用户采用的热力学计算方法和手段以及根据热力系统实际情况应该予以考虑的特殊处理办法。
(1)通过该方案可以让用户迅速了解性能计算和耗差分析所涉及的具体技术内容
(2)可以让用户在参数分析与诊断功能没有实现前就有能力提出自身对整个计算过程的独到看法,防止功能实现后的大范围修改
(3)可以让客户快速进入与实施人员的良好交互状态,确保功能的实现朝着正确方向发展
2、 计算采用灵活的组态方式
对于机组性能和耗差分析的计算采用了完全灵活化的组态工具来进行计算公式的排列与设置,这区别于其他同类软件将计算方法固定写入程序中的一贯做法,将数据计算功能与热力模型的建立划分为两个独立的模块,可以对用户在使用过程中提出的对热力方程的变动予以快速的响应和实现。
(1)不需要改动程序即可快速满足用户对各种热力计算方法变更的要求
(2)所有的计算步骤和过程均显示于前端设置页面中,从而可以使运行管理人员对任何指标或偏差的计算过程一目了然,消除了采用黑箱方式进行计算时带给专业人员的不信任感
(3)用户自己的专业人员不再需要依赖我公司专业软件人员就可以实现对计算方式方法的变换和调整,灵活性大大加强
(4)使该系统具备了快速的部署和实施能力
3、 目标值获取具备自动寻优功能
这里所说的目标值是指机组在最优状态下由各项热力参数值组成的一组数据,对于该组数据的获取存在多种方法,其中的自动寻优方法不需要人为干预,依据人工智能神经网网络理论,系统具备自学习功能,可以逐步找到机组各个状态点下的最优数据值。
(1)自动寻优功能不需要人为干预和性能试验,节省了大量的人力、物力投入
(2)自动寻优功能的数值完全来自于机组的实际运行数据,其结果更真实、更具有可操作性
(3)随着时间的推移,自动寻优的结果日趋精确,最后形成机组在各个状态下的最优记录,成为宝贵的统计数据
4、 并用多种目标值获取方案
机组目标值的确定一般使用试验结果拟合曲线法、自动寻优法、制造厂数据拟合法、最优值手工输入法中的一种,但不论哪一种方法都有其优点与不足,为此我们打破了目标值获取采用单一方法的做法,而是将四种方法全部提供给用户。
(1)用户可以在任何时候自由切换这四种方法中的任何一种作为目标值的获取手段,并可根据需要随时变更
(2)四种目标值的获取方法在功能上形成互补,最大限度的减少了单一获取方法的不足和误差。
(3)多组目标值共存为目标值间的相互比较创造了条件,为判定目标值是否准确提供了依据。
5、 提供专业计算的培训与支持
我公司专业人员在进行现场实施的同时,还将对用户指定的专业管理人员进行参数分析计算方法的培训,使其了解和掌握具体的计算方法和计算依据,并使其具备对计算组态平台的操作能力。
(1)可以使用户清楚掌握每一个性能参数的计算过程和方法依据,进而为提出合理的计算改进意见创造条
(2)当用户热力系统的特性发生改变时,用户自己可以在不依赖外部帮助的情况下快速修改计算模型,保证计算结果的准确性和可靠性。
6、 可扩展运行支持库
运行支持库的作用是在当机组重要参数发生异常情况时,系统根据运行支持库的预存内容为运行人员提供对应的参考性提示,由于不同机组的判别条件和方法不尽相同,所以我们提供的运行支持库具备动态扩展功能,让运行管理人员在任何时候都可以对运行支持库的内容进行修改和完善.
(1)对于重要参数异常情况的处理提示内容完全受运行管理人员的控制,并可以随时接受管理人员的修改.
(2)随着机组运行时间的延长,大量实用而成功的提示内容不断积累进入支持库,可在最终形成完善的运行支持处理文档.
大唐鸡西热电应用案例
大唐鸡西热电有限责任公司(以下简称:鸡西热电)目前装有2台125MW一次中间再热、抽汽供热机组,分别于2003年4月8日、17日投产发电。
该机组投产以来,面临着不少的问题:
1、设备与新建大容量高参数机组相比,不具备优势。
2、机组非停较多,运行的稳定性、经济性较差。
3、机组经济运行分析相对滞后,无法实时提供运行指导。
4、机组自动化程度相对较低,运行人员监盘质量很难得到较大提高。
鸡西热电为了解决所面临的这些问题,采用了由秦皇岛晨砻信息科技有限公司(以下简称:晨砻科技)自主开发的机组性能动态分析及运行绩效考评系统,至2006年5月份运行以来,系统运行稳定,初步显现了“优化管理、节能降耗”的效果。
1、根据耗差分析的理论原理,耗差分析模块为运行人员和生产管理人员提供了详尽的机组运行各项经济指标的实时、历史数据,使专业人员能够清楚掌握当前机组运行的经济性水平,并通过历史数据的比较得到热力循环中各个环节的性能变化趋势,及早发现问题并及时解决;该模块还能在线分析出机组各热经济性影响因素偏离基准值引起的机组供电煤耗率偏差值及相应工况下能够达到的供电煤耗率最好水平,为运行人员和生产管理人员指出当前机组热经济性的差距和努力方向。同时,此模块为生产管理人员及领导提供实时的、在线的机组运行经济性信息,便于决策层及时掌握机组运行情况,为领导决策提供数据支持。
2、通过对主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、真空、给水温度、各加热器端差、过热器减温水流量、再热器减温水流量、排烟温度、烟气含氧量、飞灰含碳量、厂用电率等各项指标进行实时统计分析,此模块为运行人员提供一个调整参数的指导平台。运行人员根据耗差显示,可以及时调整参数,保持机组在最佳状态下运行。
3、指标分析与诊断模块,是一个开放性的模块,管理人员可以根据需要,调整指标控制范围。如在机组大修及技术改造后,可以根据改造后的性能,对参数的控制范围及性能计算做出调整,正确地指导运行人员操作。
4、该模块为专业人员提供一个贯穿整个试验工作过程的试验平台,能优化调整机组运行方式,提供计算分析工具,使现场人员能够比较方便地得到不同运行方式下的经济指标结果数据,进而选择出机组经济运行方式。
通过该系统的实施,实现了如下作用:
一、管理效益方面的作用
从管理上,通过系统的使用达到了以下效果:
1、系统可在线计算出当前机组运行工况与目标值的煤耗偏差与热耗偏差,并可分析对机组煤耗偏差影响最大的18项指标中,每项指标所造成的煤耗偏差值、从而指导运行人员有目的地去调整机组参数。
2、系统提供机组在线性能试验平台,可按照热力试验的标准进行常规热力性能试验,生成标准的热力试验报告。电厂使用该平台,可以定期进行机组热力试验,及时了解机组的运行状况,分析机组的运行水平,监测设备的工作状态。
3、系统建立了机组各主要系统的典型故障知识库,根据机组当前运行状况进行调整,为机组的运行调整提供操作指导和建议。
4、绩效考核能将运行人员的工作质量评价进行量化,客观准确,杜绝了人为因素,可充分调动运行人员的积极性,切实提高机组运行的经济性和安全性,节能降耗,为企业创造价值。
5、管理者可通过指标权重的设置,突出当前工作的重点,充分利用经济杠杆,促使运行人员按照管理层的思路去工作,增强管理层的执行力。
6、运行人员在工作中需不断地对考核指标进行精细调整,指标的最优区间值也在不断地优化,对运行人员的调整能力要求也在不断地提升,系统在潜移默化中提高了运行人员的操作水平。
二、经济效益方面的作用
鸡西热电两台125MW燃煤机组,通过使用该系统,两台机组的各项指标水平明显提高,主蒸汽温度较系统使用前分别提高了5.5℃和11.8℃;运行人员根据耗差分析出指标偏差,找出当前影响煤耗最大的指标,方便及时进行调整。
应用该系统几个月来,机组各项指标调整及时,变化趋势平稳,通过各项小指标的有效控制,发电煤耗下降了约0.8克/千万时,供电煤耗下降0.9克/千万时。以8、9、10月份电量折算标煤为285吨,以标煤330元/吨计算,增加利润9.5万元,按照年发电14.4亿千瓦时计算,年利润43万元。
三、安全性方面的作用
通过本系统的实施使用,多种设备隐患消除在萌芽之中,机组的参数稳定,各项指标在合理经济的范围内运行,符合安全标准、经济运行。对于汽温、汽压、壁温等参数进行实时监控,并落实考核,更有效的控制各参数,防止参数突变对机组安全造成的影响。种种举措有效的避免锅炉灭火、汽轮机跳闸及重要辅助设备的损坏事故,实现企业安全生产长周期。
四、激发工作热情,提高工作效率
确保运行人员的工作热情和工作质量。通过实时在线的监测数据,实现对运行人员真是、准确的考核,让运行人员心服口服,充分发挥运行人员的积极主动性,让设备始终处于最佳的运行状态;同时根据电厂的管理目标可以动态设计考核体系,减少管理人员的繁重工作。
一、行业背景
中国电力行业一直处在不断的发展变化中,随着厂网分开等电力改革措施的出台,原有的市场格局被彻底打破,新的市场体系结构正在形成。与此同时,随着国民经济的高速发展,市场对电力的需求异常旺盛,电力供应存在较大缺口,而且,随着经济的持续增长,电力供应的紧张形势在一段时期内还将持续存在。统计表明,全社会用电量增长速度几乎是我国GDP增长速度的两倍,用电需求不断增加。需求的刺激使中国的电力建设高速发展。
二、发电企业面临的挑战
随着我国经济高速发展,煤炭资源日趋紧张,发电成本随之上扬。发电企业在保证安全的同时,以实现低成本、高效率,提高电厂核心竞争力为主要发展趋势。电力企业需要实时准确的分析发电运行成本,了解能损分布,并及时进行针对性的优化,才能最大限度地降低成本。目前,国内主力机组基本为集散控制系统,能够提供大量的机组运行实时数据,为进行耗差分析与机组性能计算、实现机组优化管理奠定了良好的基础,使决定发电成本的主要指标——煤耗,不再只是生产报表中的一个数据,而成为实时监视、实时控制的重要参数。
影响机组运行安全性和经济性的主要因素:
1、运行人员的监盘、操控、调整的质量(可控)
2、设备本身的性能(不可控)
3、其他外界因素(随机)
因此,通过提高运行人员的监盘、操控、调整的质量是主要的的,也是唯一可行的控制煤耗的手段。
目前,在电力行业中,计算煤耗的方式多种多样,有设备自带计算功能的,也有五花八门的各类软件。然而,许多问题还是困扰着我们。
1、计算公式不公开
煤耗是怎么算出来的?
算法正确吗?
数据来源正确吗?
计算公式的不公开,使得计算后的煤耗无法得到实际生产的检验和肯定,用户无法完全相信这些不明数据,既不能用来判断目前的生产情况,也不能作为决策的依据,往往成为“垃圾数据”。
2、外界因素的改变
机组老化、改造,煤质的不同,其他因素改变后,煤耗的计算是否依然准确?往往,煤耗受多方面因素影响,当这些因素改变时,如果依然按照原来的计算方法,结果不言而喻。
3、与用户的交互性不强
由于公式的不公开,用户的想法很难反馈给系统。
机组性能状态需要实时监控;
4、数据实时性的保证
机组能损分布情况、降低煤耗的关键因素需要实时掌握;
5、数据准确性的保证
机组性能试验需要准确、快速的方法。
三、解决之道
根据耗差分析的理论原理,为运行人员和生产管理人员提供了详尽的机组运行的能损分布情况、使专业人员能够清楚掌握当前机组运行经济性水平,并通过历史数据的比较得到热力循环中各环节性能变化趋势,及早发现问题及时解决;在线分析出满足全厂负荷基础上的各个机组的最优负荷率及各热经济性影响因素偏离基准值引起的机组供电煤耗率偏差值,为运行人员和生产管理人员指出当前机组热经济性的差距和努力方向,使机组的安全性、经济性得到很大提高。同时,为生产管理人员及领导提供实时的、在线的机组运行经济性信息,便于决策层及时掌握机组运行情况,为领导决策提供数据支持。
一种机组运行优化指导工具,需要以实时数据为基础,对机组性能进行在线分析计算,全面、快速、准确的反映机组能损分布情况,并对机组发电运行进行优化指导,从而实现提高机组效率、安全生产、节能降耗的目标。
设计要求:
1、数据来源基于生产DCS,可由用户灵活配置。
2、计算公式公开,用户可以进行调整,保证实时与机组实际情况相符的计算方法。
3、用户需要根据实际情况灵活配置各项指标。
4、不需要改动程序即可快速满足用户对各种热力计算方法变更的要求。
5、实时分析耗差分布情况,以提醒运行人员及时采取措施,解决影响煤耗的关键问题;
6、提供参数趋势变化预警系统,使运行人员能够更及时、准确的发现问题;