火电机组节能减排在线监测系统的设计应用

蒋莉+吴磊

摘 要：随着国家对环境保护力度的加大，对电力企业的节能减排工作提出了更高的要求，当前节能减排在线监测系统已经成为电网信息系统中不可忽视的一个组成部分。节能减排在线监测系统包含了在线脱硫指标计算以及机组数据的实时监测等系统。该文将主要分析火电机组节能减排系统的系统设计和具体应用。

关键词：火电机组 节能减排 在线监测系统 设计应用

中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（b）-0016-02

当前节能减排工作已经成为电力企业工作中的重点，而节能减排在线监测系统则在整个工作中成为了不可缺少的一部分。为了更好地完成节能减排的目标，电力公司必须要进行合理的统筹，开发和应用火电机组节能减排在线监测系统，利用先进的科学技术手段来降低火电机组的能耗，使资源的综合利用效率得到进一步提高。

1 火电机组节能减排在线监测系统的架构设计

火电机组节能减排在线监测系统主要由3个层次组成，分别是数据采集、通讯网络以及监控中心。

1.1 数据采集

在采集数据的过程中必须要结合当地的实际情况，如此可将采集数据的方式分为3种：直接从大区获取相关信息，或者是在电厂的生产控制区获取。使用硬接线的方式从DCS系统上获取。如果是从电厂管理信息大区获取数据一般是需要在网络设施比较健全的电厂，这种方式需要严格按照国家的法律文件来执行。

1.2 通讯网络

通讯网络层次主要负责的是对数据进行封装，这些已经采集的数据经过数据网络技术，或者是其他的无线网络技术进一步的传递到监控的中心层。ATM技术是火电机组节能减排在线监测系统的运行的基础，它和GPRS技术相比较而言，数据传输的安全性比较高，而且网络稳定性也比较好[1]。

1.3 应用中心

应用中心层包含的内容比较多，具体有：数据中心，主要是由实时采集到的数据和统计分析的数据库构成的；数据的采集和调度，把已经采集的数据按照通讯规约来进行具体的封装工作，数据文件正是通过这样的方式形成的。实时的数据需要被写到数据库中；业务计算，最主要的目的是实时的计算已经完成的指标。如果在计算的过程中出现了停运或者异常的情况可以通过事件形式进行输出，而且还可以对现场采集到的各类数据的相关性进行一系列的分析和告警；业务的应用和服务，技术支撑为J2EE架构，设计思路为MVC。在分层设计的过程中要充分利用MVC设计理念，再把数据的操作、系统的逻辑处理以及页面的具体表现情况进行分层处理，实现各个层面之间的相对独立性。

2 火电机组节能减排在线监测系统的功能表现

2.1 档案管理的工作

火电机组节能减排在线监测系统主要包含了企业、供热系统、脱硝设施、燃料系统以及各种燃气机组、锅炉系统信息、汽机系统信息、脱硝设施的信息、企业的基本信息等。

2.2 进行实时的监控

系统可以把已经采集到的数据按照机组为单位，再把实际的工艺流程如图进行动态的展示。比如在脱硫监管的环节，所展示出来的图就主要是脱硫前的二氧化硫浓度、氧量、烟囱入口的浓度等，然后再进行科学的计算。

2.3 查询和分析

对于数据的查询和分析功能，系统会专门的提供相应的数据查询和分析组件，然后输入相关信息之后就可以自行的查询和分析需要的数据。而且也可以支持对历史数据进行查询，另外也可以将一些数据的限值以及有关系的事件显示出来。

2.4 分析故障

系统对故障的分析功能主要表现在对数据的超限分析功能和数据的异常分析功能。具体表现在：第一，通讯故障报警；第二，数据质量分析报警。

2.5 统计工作

系统在设计的过程中需要紧密的结合政府近些年来出台的相关法律文件，比如一些具体的运作流程，如脱硫脱硝、资源综合利用等。利用不同的数据分析模型对数据进行分析，然后再按照考核维度来制定不同的报表[2]。

2.6 管理過程

系统的管理过程分为对用户的管理，按照用户的不同等级将其设定不同的访问权限，比如对于电厂级别的只可以访问该电厂的所有数据，而地市级的访问权限则更大一些。正是由于设置了相应的访问权限，所以系统的安全性能才会大大提高。查询日志，通过日志的形式来对系统中的登录操作过程和数据操作过程进行记录。系统的管理员可以对日志删除的时间间隔进行设定，然后再提供相关的查询页面。公告管理的功能，系统可以让一部分的用户在系统中发布相关的文件，同时也把这些文件进行进一步的分类。

3 火电机组节能减排在线监测系统的应用

3.1 计算污染物的指标

对单台火电机组的汽机热耗、实时供电煤耗等相关的指标进行计算，然后在计算的基础上把功率作为权重的指标，计算火电机组实时发电煤耗以及供电煤耗。脱硫指标则是需要结合电厂的实际生产情况，修正、折算相关的指标，使最终的结果更准确。SO2浓度和烟气流量的指标则是需要对数据进行预处理，再把SO2的浓度和烟气流量折算。污染物统计指标如表1所示。

火电机组节能减排在线监测系统可以通过对实时的数据进行计算和处理，进而实现对关键数据的计算和分析。

3.2 对数据统计报表的具体应用

在线检测系统的设计过程中专门设计了报表，在火电机组节能减排的过程中也得到了应用。比如为了更好的对脱硫在线数据的统计和分析，就可以使用统计报表的平台。这个平台最可以以最基本的指标项为基础，进而对数据和指标进行一系列的处理。用户可以根据自己的需要来选择合适的模板，后台的报表服务系统会根据模板的不同来自己完成抽取数据、数据关联以及最后生成报表的过程。在线报表系统会提供不同的统计方式，如日、月、季度或者是年等，这样可以在获取数据的过程中对数据进行有效的对比，从而对数据了解的更加透彻。

3.3 对数据监测功能的应用

数据监测最需要满足的条件就是实时监测，而实时监测系统包含了网络的运行状态、系统的运行状态、接口软件的运行状态以及网络状态和实时数据刷新的状态等。利用数据监测报警平台可以对不同类型的数据进行实时的检测，一旦出现网络状态异常或者是数据超限等情况就会自动报警。在线监测系统还可以结合电厂的实际需要来对系统的一些配置项进行修改，而报警信息也可以通过客户端等方式来进行查询。另外也可以利用电子平台或者短信等及时的推送异常信息。

4 结语

火电机组节能减排在线监测系统中包含了燃料、环保和供热等相关的数据，这个系统的设计和实际应用将会对数据化管理的实现奠定基础，对火电机组的运行状况进行更加全面的管理和监测，促使节能减排目标的实现。

参考文献

[1] 孙栓柱，代家元，高进，等.江苏省火电机组节能减排在线监测系统的开发及应用[J].电力科技与环保，2014（1）：50-53.

[2] 王文庆，刘超飞，王忠杰，等.省级电网节能减排在线监测系统开发与应用[J].电力信息与通信技术，2014（5）：97-102.