【前言】“十三五”圓滿收官，“十四五”揚帆啟航。為了鼓勵廣大團員青年為“十四五”高質(zhì)量發(fā)展建言獻策，充分調(diào)動團員青年參與企業(yè)管理、關(guān)心企業(yè)發(fā)展的積極性，營造人人愛企業(yè)、人人為企業(yè)的濃厚氛圍，為集團公司二次創(chuàng)業(yè)、做強做優(yōu)匯聚青春智慧，集團公司團委組織開展了“青話高質(zhì)量，建言十四五”征集活動。截至目前，全系統(tǒng)共征集論文704篇、金點子建議1735個。經(jīng)過層層審核篩選，共推薦論文178篇、“金點子”建議481個參加終評。即日起，本欄目將陸續(xù)刊發(fā)部分征文建議。
隨著電力體制改革逐漸深入，我國發(fā)電企業(yè)將面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，日益激烈的市場競爭也對火電機組的靈活性要求不斷提高。隨著火電機組參與調(diào)峰成本較低，一鍵啟停、深度調(diào)峰技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，在機組設(shè)備管理水平相差不大的情況下，設(shè)備管理方法的創(chuàng)新將在火電企業(yè)的作用將越來越重要。
隨著廠級實時/歷史數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用普及，基于實時/歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的廠級監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)檢修系統(tǒng)正在各發(fā)電廠得到大規(guī)模的普及和應(yīng)用，同時也實現(xiàn)了在電廠辦公室及與分子公司或者集團公司之間的重要運行參數(shù)遠程監(jiān)控等功能。但是傳統(tǒng)的廠級監(jiān)控系統(tǒng)中，基于實時/歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用主要包括針對機組經(jīng)濟運行的廠級性能計算和耗差分析，保存在實時歷史數(shù)據(jù)中大量的歷史數(shù)據(jù)并未被充分利用。這些海量的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)中包含了設(shè)備運行狀態(tài)和參數(shù)耦合關(guān)聯(lián)的重要信息。如何通過智能數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)中抽取出影響系統(tǒng)設(shè)備安全運行的信息，為現(xiàn)場的安全生產(chǎn)和運行管理提供更加科學(xué)的判斷依據(jù)，將是火力發(fā)電企業(yè)的研究方向。
一、提前預(yù)警保安全
目前，發(fā)電行業(yè)伴隨單元機組容量不斷擴大，系統(tǒng)更加復(fù)雜，而且安全性、可靠性的要求日漸提高，需要處理判斷的運行信息逐漸增多。在這種情況下，僅憑有關(guān)人員的經(jīng)驗和感覺對設(shè)備進行監(jiān)控存在監(jiān)視范圍有限、監(jiān)視時間有限、參數(shù)之間關(guān)聯(lián)度難以掌握等缺點，已經(jīng)不能滿足電廠安全運行生產(chǎn)管理要求。因此需要建立對機組運行狀態(tài)進行在線監(jiān)測分析，并實時做出早期預(yù)警和初步診斷的自動化狀態(tài)監(jiān)視和診斷體系，來部分代替人工開展海量實時參數(shù)監(jiān)視、數(shù)據(jù)價值收集，以保證機組安全運行和高可靠性，從而降低人員勞動強度、提高機組運行參數(shù)壓線率、優(yōu)化工況、提高整體運行效率。
智能早期預(yù)警系統(tǒng)使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對所需監(jiān)視的重要設(shè)備或者系統(tǒng)建立模型，并采用正常運行工況時大量現(xiàn)場測量歷史數(shù)據(jù)進行模型訓(xùn)練，在模型訓(xùn)練完成后，預(yù)警診斷系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)視設(shè)備或系統(tǒng)實際運行狀況和正常運行狀態(tài)（期望值）的任何偏差，可以說，預(yù)警診斷系統(tǒng)能夠在破壞性故障真正發(fā)生之前的早期階段就能及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)測故障。
二、提質(zhì)增效促發(fā)展
從設(shè)備經(jīng)濟性方面看，由于過去產(chǎn)能致使燃煤的價格持續(xù)上漲，縮小了發(fā)電企業(yè)的效益空間，火電機組的能耗水平直接決定了火電企業(yè)的盈利水平。
目前電廠的性能計算系統(tǒng)基本可以完成主輔機的主要經(jīng)濟性指標(biāo)的計算和統(tǒng)計，但仍存在以下問題：參與計算的現(xiàn)場數(shù)據(jù)可靠性無法保障，多次傳輸后參與計算的現(xiàn)場數(shù)據(jù)質(zhì)量取決于現(xiàn)場的傳感器是否損壞、傳輸網(wǎng)絡(luò)是否正常、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是否故障等因素，導(dǎo)致最終計算結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性無法保證；熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的差異性較大，傳統(tǒng)的性能計算參照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進行輸出，不能考慮到各機組之間的細節(jié)差異化；機組存在較強的熱慣性且大部分時間處于非穩(wěn)態(tài)運行，傳統(tǒng)的性能計算無法保證性能計算結(jié)果的有效性和代表性；多樣化熱力系統(tǒng)的可比性較差，同類型機組的不同運行邊界和條件下，對標(biāo)結(jié)果也千差萬別，無法從海量的歷史數(shù)據(jù)中挖掘到有效的對標(biāo)結(jié)果；能耗異常的相關(guān)數(shù)據(jù)不易被關(guān)注，無法實現(xiàn)“能耗異常預(yù)警—能耗異常診斷—能耗案例分析”的全鏈條分析流程。
面對上述問題，有必要建設(shè)一套準(zhǔn)確、高效、創(chuàng)新的能耗分析、對標(biāo)、優(yōu)化系統(tǒng)，對火電機組進行深度分析、多維對標(biāo)、精準(zhǔn)優(yōu)化，為電廠管理和操作人員開展運行監(jiān)管、節(jié)能對標(biāo)、管理降耗等工作提供有效可行的輔助工具，確保發(fā)電機組的安全高效運行。一是在充分了解機組的生產(chǎn)方式、運行模式和檢測設(shè)備精度基礎(chǔ)上，對電廠的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、機組檢修后數(shù)據(jù)、試驗參數(shù)進行收集與存儲，以應(yīng)修必修、修必修好為原則，推行檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、制度化，防止檢修過程中漏項等失誤。二是進行設(shè)備劣化分析，實現(xiàn)設(shè)備壽命管理，及時提醒檢修人員設(shè)備使用壽命，重要設(shè)備到期更換。三是能為運行優(yōu)化調(diào)整、設(shè)備劣化分析及檢修提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐，形成高效率的數(shù)據(jù)支撐平臺。
三、安全環(huán)保增效益
近年來，隨著MIS系統(tǒng)和SIS、EAM、ERP等信息系統(tǒng)在電廠的應(yīng)用普及，采用計算機系統(tǒng)進行設(shè)備管理已經(jīng)成為提高設(shè)備管理效率的有效手段，并在長期設(shè)備管理活動中積累了大量設(shè)備缺陷、故障、維修過程、操作等設(shè)備管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和設(shè)備運行過程數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為電廠開展大數(shù)據(jù)挖掘，深入實踐各種設(shè)備分析評估方法提供了豐富的數(shù)據(jù)依據(jù)。
但目前的電廠運營模式大多是在設(shè)備、系統(tǒng)故障后才進行分析總結(jié)，經(jīng)驗教訓(xùn)慘痛，而且費時費力。建議開發(fā)智能監(jiān)視診斷系統(tǒng)，全面自動監(jiān)視電廠的各個系統(tǒng)、主機、輔機等。與傳統(tǒng)報警診斷相比，該技術(shù)體系能夠在漸變性故障發(fā)生之前、劣化趨勢達到一定標(biāo)準(zhǔn)時及時報警，并提供該異常的具體變化趨勢，以及相關(guān)異常參數(shù)情況，供故障預(yù)警與分析。同時，發(fā)電廠結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，對機組一對一建模分析，實時計算全廠發(fā)供電煤耗、供熱煤耗、各種效率（鍋爐、汽輪發(fā)電機組及其輔助系統(tǒng)等）、損耗（煤、水、電、熱耗等）、入爐煤信息等參數(shù)，污染物排放量等。還可通過煤質(zhì)、煤量、噴氨量等重要參數(shù)分析，通過優(yōu)化鍋爐燃燒，做到精準(zhǔn)噴氨，嚴控環(huán)保數(shù)據(jù)，有效助力打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。
另一方面，通過開發(fā)全廠人員定位系統(tǒng)，發(fā)電廠精準(zhǔn)把控入廠人員所處位置，防止人員在卸煤溝、灰?guī)?、渣倉等高風(fēng)險地區(qū)單獨作業(yè)，在高溫、高壓、強酸、強堿等設(shè)備異常自動報警時，還可以標(biāo)定高中風(fēng)險區(qū)域，實現(xiàn)人員軟隔離，防止人員二次傷害。
【作者簡介】
魏育龍，男，31歲，大學(xué)本科學(xué)歷，畢業(yè)于遼寧工業(yè)大學(xué)自動化專業(yè)，陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司儀控五班技術(shù)員，高級工/助理工程師，曾獲山西公司2018年青年創(chuàng)新創(chuàng)效活動二等獎、陽城發(fā)電公司“六號機組檢修功臣”“優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”等稱號。
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