时间:2023-06-11 08:23:17
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇电力系统市场化,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
【关键词】自备电厂客户 营销系统 信息化管理
一、自备电厂客户未实现信息化管理前有关情况
自备电厂客户未实现营销系统管理前,抄表工作虽可通过电能量采集系统实现远程电能表示数抄见,但却不能像一般客户那样进入营销系统实现自动抄表核算;核算及报表统计工作由地市公司相关人员利用自行设计的excel表格完成;帐务处理工作则通过手工凭证制作的方式实现营销系统同财务系统间的共享。
二.自备电厂客户未实现信息化管理的弊端
1.自备电厂客户抄表核算、帐务处理及报表统计工作均由人工方式完成,不仅增加劳动强度,降低劳动效率,增大出错机率,而且不能实现自备电厂相关费用收取情况于诸多部门间的适时信息共享。
2.按照网省公司电能量采集系统建设规划目标,结合公司经营区域内直供直管电力用户覆盖现状,以及自动抄表核算和预购电功能应用情况。公司积极拓展电能量采集应用范围,于自备电厂客户发电机出口处、上网处等均已加装计费或考核计量及采集装置终端,可实现发电量、自发自用电量等数据实时在线监测,但却不能得以充分运用,且实现与营销系统间的自动链接传递。
3.相关费用应实收情况无法得以适时展现和调阅。在内外部开展检查中,发现不规范行为,存在经营风险。实施自备电厂客户营销系统信息化管理,可对抄表周期、抄表例日、核算与发行时间进行固化,随时获悉客户交费时间、交费方式、交费途径、帐务处理效率等信息,及时快速获悉电力经营活动中关于抄核催收帐表等全过程管理存在的异动和问题,有效消除管理薄弱环节,实现经营风险“可控、能控、在控”。
三、实施过程
本着“省市两级纵向、市市公司横向以及省、市公司同开发运维商多维度”协同攻坚原则,通过认真研读国网公司《营销业务应用标准化设计需求规格说明书》“自备电厂模块”功能,形成集组织机构、客户档案、抄表、核算、收费、凭证、报表等营销业务应用系统贯穿自备电厂相关费用管理和收取的全业务、全过程、全方位创新管理开发设计框架,历经可行论证、设计测试和试运行上线三个阶段,最终实现自备电厂客户管理“档案系统化、抄表自动化、核算电子化、费用掌控化、营财一体化、报表准确化、效率提高化、全省统一化、网省率先化”工作目标。
1.可行论证
河南省电力公司相关部门组织地市公司相关业务专家及系统开发运维商,在对所属地市公司自备电厂客户管理模式、运行方式、存在问题等调查了解的基础上,就自备电厂客户实现营销系统管理充分进行业务论证,本着“自上而下、自下而上”的原则,随后又对规格需求在18家地市公司中历经4个月包括业扩报装、计量等专业广角度的反复讨论和征求意见,最终数易其稿形成了具体功能规格需求提交开发商设计。其中:组织机构于地市公司下增加自备电厂分局;客户档案建立工作参照高压业扩报装流程进行,“用户分类”、“用电类别”、“行业分类”等,需符合国网统一规范并不影响公司“大一”报表数据;抄表方式实现远采集抄;核算、收费同一般客户;帐务管理符合财务关于自备电厂客户科目设置及记帐要求;应实报表均不计入销售收入。
2.设计测试
依托测试库,从立户、计费参数、抄表、核算、收费、报表、凭证等环节,逐一开展实质性测试和完善优化。
3.试运行上线
按照既定时间安排,通过正式库建立自备电厂客户档案,对自备电厂客户抄核收、账务处理及报表统计工作进行处理。
四、存在问题及改进情况
作为首家试点建设单位,虽然就设计开发和使用过程中进行了充分的业务论证,但困于时间、程序设计、各种报表、系统间之关联等实现情况,报装流程、帐单、报表等还存在些许需改进或适应性同步调整的情况。
五、实施效果
1.利用电能量采集系统,可适时监测自备电厂客户电压、电流、以及机组启停情况,远程采集发电量、上网电量或自发自用电量等信息供统计和贸易结算所需技术层面的监督管控力。
2.调阅营销业务应用系统,可了解电能量系统深化应用、自备电厂收费政策执行以及抄核收工作规范化程度,节省了人力、提高了效率。
3.凭借95598系统,为自备电厂客户提供电量电费使用、费用交纳等信息送达和提醒,使有效客户服务手段得以自动应用。
4.据统计,2012年全省通过营销系统,实现自备电厂记收各项费用449.37万元,电量7729.12万千瓦时;2013年全省实现记收各项代征费用1062.28万元,电量17605.80万千瓦时;2014年上半年,全省实现记收各项代征费用33984.62万元,电量746368.47万千瓦时。
财务管控和营销业务应用系统间的数据自动传递,确保了数据的准确性和唯一性。
5.自备电厂客户信息化管理入选河南省电力公司2014年度典型经验库;其规格需求说明书及有关资料呈报国网公司营销业务项目管控组进行研究推行。对分布式电源、地方公用电厂等新型客户纳入营销业务应用系统管理以及国网公司营销系统标准设计书修缮和丰富,具有一定的示范和参考意义。
参考文献:
1.《关于规范电能交易价格管理等有关问题的通知》(发改价格〔2009〕2474号)
2.国家电网公司《营销业务应用标准化设计业务模型说明书》抄表管理分册
【关键词】化学补给水 设备吊装 倒装法 调整段
中图分类号: TU74 文献标识码: A
前言
化学补给水处理系统(以下简称化水系统)是电厂的一项重要附属工程,承担着为锅炉提供合格除盐水的重要任务。随着社会的发展与进步,建设单位和激烈竞争的市场促使着化水系统施工技术不断的提高。通过对崇信电厂化水系统的研究与实践,以及对嘉兴、兰溪、玉环等电厂同类工程积累的经验,形成了一套完整、可行、高效、快速、高品质、低成本的电厂化水系统施工技术,为以后更好的开拓和立足化水系统工程市场,具有重大意义。
化水系统简介
国内电厂化水系统目前主要采用 “机械过滤+超滤+反渗透+离子二级除盐”工艺。
机械过滤主要是利用填料来降低水中浊度,截留除去水中悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯嗅味及部分重金属离子。超滤以筛分为分离原理,以压力为推动力的膜分离过程,过滤精度在0.005-0.01μm范围内, 有效去除水中的微粒、胶体、细菌、热源及高分子有机物质。反渗透能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,对水进行预脱盐。离子交换设备,进行深度脱盐处理,依靠离子交换剂(树脂)所具有的某种离子和预处理水中同电性的离子相互交换而达到软化、除碱、除盐等功能。最终制备合格除盐水,满足锅炉补水需要。
制水工艺系统流程如下:
清水双介质过滤器保安过滤器超滤装置超滤水箱清水泵精密过滤器反渗透装置淡水箱淡水泵阳床除二氧化碳器阴床混床除盐水箱除盐水泵凝结水箱。
总体施工方案
化水系统工程的特点是:工程开工早、结束早,新建机组一般是锅炉水压前出合格除盐水满足锅炉水压的水源要求。工期较紧,需制定详细的施工可行方案,满足工期和安装工艺的需要。
崇信电厂项目部组织人员对以前施工中碰到的难题进行攻克,得出如下优化方案:化水车间设备吊装作业工序安排在土建设备基础完成并未回填地面之前进行吊装,即省事,又省时,节省费用。水箱采用倒链倒装法施工,节省机械费用,使作业完全地面化,安全可靠。衬里管安装时预留调整段,可以确保衬里管道安装后横平竖直、工艺美观。
罐类设备施工
化水厂房均为典型设计。车间设计比较紧凑,罐类设备较多,受场地限制,吊装难度大。每个电厂吊装都费劲周折,不是厂房高度不够,吊臂伸展不开,就是中间通道两边有排水沟,道宽不够,吊装车辆无法通行。
在对车间及设备图纸和现有吊装机械分析之后,我们崇信电厂化水设备吊装同样面临着上述两个问题,化水车间厂房高度比吊臂短1米,吊机轮胎刚好在两边沟道位置上。若厂房地面降低1.5米,即室内地面尚未回填,排水沟尚未施工,不仅吊装的高度满足要求,吊装车辆的通道也没问题。
化水车间室内设备吊装采用16T吊机进行吊装作业,并按由里向外的吊装顺序依次退出。酸碱储存间门洞尺寸偏小,高位酸碱罐需从侧墙吊装就位,在吊装未完时侧墙暂不能封闭。
设备到货安装前应与业主、监理部门进行设备开箱验收,并做好书面记录。
设备吊装前应进行基础验收,验收合格后划出中心线及标高基准线,标高偏差不大于10mm。
吊装顺序:四台双介质过滤器两台混床两台阴床一台中间水箱及除CO2器两台阳床两台超滤装置及两台保安过滤器一台阴树脂存罐一台阳树脂存罐一台清洗溶液箱清洗过滤器两台精密过滤器及两台反渗透装置。先将16T吊机停放在化水室内中间通道上,然后由载重汽车将设备倒运至室内,由吊机将设备分别吊装至各设备基础上。
设备吊装至基础之上后,利用撬棍、千斤顶、吊线锤等工具将设备精调到位,将吊线锤置于罐体中心部位,将罐体中线与基础基准线调整至偏差不大于10mm,垂直度偏差不大于设备高度的2.5‰。
离子交换器及酸碱贮罐及酸碱计量箱等内壁防腐设备在装料前应对其进行电火花检查,试验电压为3KV/mm。试验时所有衬胶层应无漏电现象,如发现漏电点,应及时通知有关部门联系厂家进行处理。
设备内部的各个螺栓都应紧固,确保不松动,各配水支管丝扣应拧紧,不松动,并检查尼龙丝网是否有破损或松动,对出现的缺陷要及时进行处理。
离子交换器的集、排水装置与筒体中心线的装配偏差不大于5毫米,其水平偏差不大于4毫米。离子交换器内部集、排水管其支管水平偏差不大于4毫米,支管与母管垂直度偏差不大于3毫米,相邻支管中心线偏差不大于±2毫米。
在装填树脂前应检查水帽间隙是否符合设备厂家技术要求,特别要仔细检查水帽与底板之间的接触间隙是否符合设计要求。
泵类设备施工
1)安装前检查基础、划出中心线及标高基准线,地脚螺栓孔清理干净。并检查水泵设备。
2) 配置垫铁。要求地脚螺栓孔两侧各1组,每组螺栓垫铁数不大于3块,平垫尺寸:75×120,斜垫铁坡度1:10,斜垫铁薄边厚度大于5mm。
3)水泵就位找正(以水泵进出口法兰为准),要求纵横向水平小于2mm,标高、中心偏差小于10mm。地脚螺栓应保证无偏斜,调好后垫铁应点死。
4) 靠背轮找中心
在设备找平和找正后,开始进行靠背轮一次找中心,以泵侧对轮为基准,用2只同一规格的百分表分别找正靠背轮径向及端面中心。径向偏差控制在0.06mm之内,端面偏差控制在0.04mm之内,关于具体的验收标准见第6节质量标准。
5) 基础灌浆
完成以上工作后,开始进行设备基础的第一次灌浆,第一次灌浆只对地脚螺栓孔灌浆,灌浆高度与基础地面齐平。在基础一次灌浆之前,地脚螺栓孔应清洁无杂物,地脚螺栓与其孔壁四周应有间隙,临时固定,保证垂直,基础地面需要清理干净。
6)与泵连接管道安装
基础灌浆一次完成并保养一周后,紧固地脚螺栓。与泵连接的相关管道可以开始连接。管道连接时,要自然连接,不得用强力对口、加偏垫或加多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。
水箱制作施工
500—3000m3水箱采用倒链倒装法施工。在施工现场附近对顶板、底板、壁板及配件进行预制,用专用胎具车载至现场,组装由16T汽车吊配合。
(1)倒链倒装法的原理及特点
1)原理:先组装水箱底板,再组装顶圈水箱壁和水箱顶。上层壁板的提升采用涨圈,涨圈按塔内径分为若干段,每两段间用千斤顶涨紧在水箱壁上,并焊接筋板来保证涨圈向水箱壁传力,提升机构提升涨圈,将上层壁板升起,下层壁板对接组焊后再将涨圈装到下层壁板上,重复上述工作,直至完成全部壁板施工。提升机构由立柱、手动葫芦组成。
2)特点:倒链提升倒装法具有罐体在提升过程中受力合理,上升平稳、安全可靠,中途可停顿,施工人员地面操作,节省脚手架,节省机械台班,节省机械费用,降低施工成本,适应性强,只要增减提升装置(即立柱、葫芦等)的数量就可适用于不同容积,有利于保证施工安全和施工质量等特点。
(2)水箱组装
1)水箱底板组装
底板铺设前应在基础上按坐标方向,放出四等分线并做出明显标记。
罐底板铺设前应在底板下表面涂刷两遍防腐漆,边缘50mm范围不刷。
底板的铺设一般中央向边缘进行,铺设只能由卡具定位。
罐底边缘板对接接头,宜采用不等间隙,内侧间隙比外侧间隙稍大,罐底板铺设完毕,垫板应与对接的两块底板贴紧,其间隙不得大于1mm,中幅板搭接宽度的偏差为±5mm。垫板在环墙上开槽,开槽深度5mm。
底板的焊接按规定顺序与方法进行,先焊短缝,后焊长缝,焊接长缝时,焊工均匀对称分布,由中心向外分段退焊。
2)顶圈罐壁组装
在罐底板上放出(0o、90o、180o、270o、罐壁内外圆周)基准线并点焊好定位挡块。
顶圈壁板组装,并垫起400mm高,供施工人员出入。(以后拆除垫块)。
接《罐壁排板图》组对壁板,调好纵缝间隙,垂直度,卡固、点焊,安上胀圈,检查上口水平度,壁板生垂直度,然后焊接。
壁板的焊接按《焊接工艺方案》、《焊接工艺》规定的顺序与方法进行,一般先焊立缝,后焊横缝。焊工均布,长缝分段焊。壁板的组对与焊接必须严格控制几何尺寸及外形偏差符合要求。
包边角钢圈安装:包边角钢圈组对前在壁板上放出基准线,并按排板图进行组对与点固。
3)罐顶组对
罐顶安装前必须先安装中心支承架,支承架在顶板安装后拆除。
在包边角钢圈和中心支承圈上划出等分线。
按《罐顶排板图》对称地搭设顶板。
搭设完后进行检查与调整,顶板位置偏差控制在±5mm内。然后卡固,点焊牢固后进行焊接。
顶板的焊接时焊工要均匀分布,由中心向周边方向分段退焊。
(3)顶圈壁板提升
提升装置安装,倒链提升装置至少8个沿罐壁内侧均布于整个圆周。要求安装垂直,牢固可靠。
第二圈壁板围板:沿顶圈壁板外侧圆周,按《罐壁排板图》围上第2圈壁板,留上两道活口。调整好纵缝间隙、垂直度,卡固、点焊后先进行纵缝外侧焊接。
第一次提升:用倒链提升装置进行顶圈壁板的提升。在提升过程中严格监视罐体各方位上升同步与稳定性,。
第2圈壁板组装:当顶圈壁板提升到位后,收拢第2圈壁板活口,与顶圈壁板组对,调整好垂直度(3mm以内),横缝间隙(3mm)。卡固后点焊牢实,保证点焊的横缝对上部罐体有足够支承力(自重与风荷),以免发生事故和返工。纵缝焊完焊横缝。焊接表面质量合格后进行X射线探伤。
(4)其余壁板组装提升
其余直至底圈壁板组装与第第2圈壁板组装相同。即围板提升组对焊接探伤围板依次循环到底圈壁板组装完成。
每圈壁板组对必须保证罐的内表面平齐,控制垂直度偏差3mm以内,横缝间隙3mm。
底圈壁板与罐底板角缝组对焊接。角缝焊接由数名焊工等分,内外焊缝沿同一方向旋转施焊,内圈焊工比外圈焊工提前300-500mm施焊。
衬塑管道施工
化水系统管道主要采用衬塑管,设备安装前应委托外加工,衬塑厚度3mm。衬塑管道因为设备就位及管道制作等误差的积累,若直接按照图纸制作衬里管道,则无法保证管道横平竖直、工艺美观,甚至某些管道错口太大无法连接;若全部预制一遍再卸下衬里,则增加工作量和运输成本。为即减少成本又保证工艺美观,引入调整段和活法兰设置原则。采取施工前将某些弯头处及长管段某段留作调整段、调整段在整体管路接通时连接并作调整、确保工艺美观后再拆下调整段返厂衬里,衬里后复装。活法兰选择原则:每个弯头处设置一个活法兰,较长直管段为便于安装采用多个活法兰,与设备接口采用活法兰,阀门、流量孔板前后采用活法兰,三通可采用二个活法兰。才能确保安装后衬里管道横平竖直、工艺美观。
1)安装前施工现场应做100%电火花检测应无漏电现象,并及时办理签证手续。目测衬塑面应无起泡、裂痕等不良现象,法兰衬塑面应磨平整,并无径向沟槽。根据分段编号核实衬塑管件长度、角度偏差在允许范围内。
2)衬塑管在搬运时注意轻堆轻放,避免强烈振动和碰撞,防止法兰及内衬损坏,且不得在管子上加热、焊接、钻孔、敲打,高空连接的管道应单根吊起,不允许将几根管子连接后吊起,泵进出口管子安装时,支吊架应同时装上,以防泵体受力。
3)支吊架可在加工场预制,并列支吊架安装应平齐,同管线同标高支吊架标高偏差应控制在2mm内。车间内架空管支吊架安装后可进行管道集中临抛并临时固定。
4)同段管线活法兰处最后连接,法兰螺栓连接时应对向均匀拧紧,弯头处及长管段某段可留调整预制段,调整预制段在整体管路接通、调整、确保工艺美观后再拆下调整段返厂衬里。管道安装后各管子坐标及标高偏差应符合图纸要求横平竖直,无明显偏斜,支吊架布置合理,固定牢靠,抱箍无松动。
关键词:电厂;仓储物资管理;优化
电厂仓储物资管理对电厂生产效率的保障及生产效率的提高具有非常重要的意义,而电厂的工作效率是决定我国居民用电水平的重要因素。同时,对电厂仓储物资进行管理有更有利于电厂的建设与维护工作水平提高,对电厂运行及管理状态也会产生很大影响,对电厂服务质量提升具有推动性作用。因此,电厂管理部门及相关工作人员应该将重视其管理工作,在实践中找出整个工作体系中存在的不足并制定有效方案解决该系统中的问题,实现对电厂仓储物资管理系统的优化。
1提升仓储物资管理员工的整体素质
1.1通过定岗实现人力资源的整合。以往,在对电厂仓储物资管理人员进行选拔时都是采用“论资排辈”的方法,这种方式对整个物资管理系统工作质量和工作效率提高有十分不利的形象。所以,电厂的领导者和管理者应该重视对物资管理人才的培养和引进,这样才能有效促进我电厂运行效率提高。电厂应该采用公开招聘的对仓储物资管理人才进行引进,这种招聘方式可以大大提高管理人员选拔的公平性,对管理队伍综合素质提高、结构优化以及企业成本节约都具有十分重要的意义。
1.2通过培训实现员工素质的提高。人是电厂仓储物资管理的主体,因此,员工的综合素质是确保仓储管理质量的重要因素,所以电厂应该对员工培训工作给予充分的重视。通过培训员工可以学习最先进的管理方法和管理经验,能够在很大程度上为保证仓储物资管理人员的管理质量提高提供保障。培训可以让员工掌握更多的物资管理方面的专业知识,也能够增强员工责任意识和培养员工的工作热情。另外,随着科学技术的发展,电厂仓储物资管理方式也发生了巨大转变,现代科学技术及管理理念在管理工作中不断应用,这就要求电厂需要定期组织员工培训,以确保其能够随时掌握最先进的知识内容。
2合理改进仓储场所与设备
2.1库房的合理安排。库房是对仓储物资开展存储工作的基础,而材料性质不同对仓储环境的要求也会有所不同,这就要求电厂的相关管理部门及工作人员能够按照材料种类和性质的不同对存储库房进行科学的选择和合理的安排。另外,还要根据生产需求合理安排库房的位置,这样才能确保电力生产的效率,实现对电厂生产成本的结语及产业结构的优化。在进行物资存储时需要将一些体积较大、不利于装卸的物资存储在交通便捷的位置,而钢材、仪表、设备这些物资需要进行单独存放。
2.2仓储装备的合理配备。仓储物资管理现代化的实现主要取决于仓储场所中的自动化基础设施在仓储物资管理的过程中需要配备储存设备、计量装置与搬运机械等,要确保这些设备的现代化与自动化,提高仓储的整体现代化水平。
3深入推进仓储物资管理信息化工作
随着科技水平的发展,信息科技逐渐应用到各行各业的生产中,信息技术在电厂中的应用能够有效提高电厂运行的效率。维持电厂运行的物资有很多种,数量也比较庞大,因此在管理时具有较高的难度,在管理中使用信息化手段有利于节约物资管理的时间。简化物资管理流程,能够节约电厂运行的时间并且极大降低电厂物资管理所需要耗费的成本,从而使管理质量得到提升。目前,信息化手段在我国电厂仓储物资管理工作中的应用还不是十分广泛,因此,为达到从根本上提高整个物资管理系统工作效率,对仓储管理信息化工作展开深入推进是非常重要的一项任务。
4构建有效库存控制模型
4.1库存控制关键点
第一,订购点。订购点指的是电厂仓库中某物资应该进行采购补充的数量点。如果订购点提前,将会导致该物资仓库存储量的积压,增加订购成本:如果订购点推后,将可能出现缺货情况,对生产造成影响,产生缺货成本。第二,订购量。订购量指的是某物资库存量在订购点时需要进行采购的数量,如果订购量过多,将会导致该物资仓库存储量的积压,增加订购成本:如果订购量太少,将会造成订购次数增加,使订购成本增加,同时存在不满足生产所需的风险。
4.2有效库存控制模型
4.2.1实现电厂之间的联合仓储。电厂在设备设计及型号等方面具有相似性,为电厂之间实现联合仓储奠定了基础条件电厂应该与地理区位靠近的其他电厂谋求仓储方面的合作,侮个电厂负责仓储不同的配件,从而降低单个电厂需要配备的配件种类与数量,从根本上降低仓储物资管理方面的成本。
4.2.2在供应链管理理念基础上形成库存管理模式。供应链管理模式包括VMI,JMI,CYFR3种。与其他制造业相比,电厂的物资需求具有计划性不强、不确定性较高的特点,需要依据具体配件的消耗情况或预期的使用情况对配件的采购进行申报,在申报之后供应商再依据订单进行生产。在供应链管理理念基础上形成库存管理模式,能够实现对物资供应的横向协调与控制。
5提高仓库管理水平
5.1通过准确的管理计划实现仓储物资管理。在仓储物资管理工作中,要进一步加强物资需求管理与计划管理,促进仓储物资管理工作效率的提高。由生产部门、计划部门与物资部门共同进行管理,实现管理计划的及时、准确生产部门要依据生产的实际需求提出物资需求计划;计划部门在接到物资需求计划之后要对供货期进行了解,依据库存的实际情况制定采购的计划;物资部门在接到采购计划之后要对货源进行及时的落实与采购,确保物资供应。
5.25S库存物资管理。第一,整理。物资管理人员要对仓储物资进行定时巡视,明确仓库中物资的状态,侮月进行物资保管人员之间的相互盘点,侮季度组织所有物资的全部盘点。第二,整顿。对物资要按照相关的保养与保管方式进行管理,做到合理定位编号,实现入库与出库的便利。针对一些易燃易爆的物资要在独立的仓库中进行存放与管理。
6结束语
仓储物资管理是电厂电力生产物资供应环节中非常关键的一个部分,同时也是决定电厂工作效率的重要因素之一,所以为保证电厂生产的质量及水平加强仓储物资管理系统建设非常重要。若想实现对电厂仓储物资管理系统的优化,需要从员工素质、信息管理、仓储环境配置等方面进行考虑,只有将这些因素综合起来才能促进电厂产业结构优化,从而促进电厂生产成本节约,推动我国电力行业发展。另外,对电厂仓储物资管理系统进行完善还能促进我国基础设施完善,从而带动我国综合国力提高。
作者:江雪 单位:中国能源建设集团黑龙江省火电第三工程有限公司
参考文献:
关键词:化学水处理;工艺流程;改造
一般来讲,电厂化学水处理包括锅炉凝结水处理、补给水处理和循环水处理三种。由于锅炉补给水的工艺流程和另外两种水处理的工艺流程差不多,所以下面就着重介绍一下锅炉补给水处理的相关情况。而在锅炉补给水处理中最关键的系统就是除盐系统,下面首先介绍一下除盐系统。
一、除盐系统
进入新世纪以来,锅炉逐渐朝着大型化、高温化和高压化的趋势发展,这对锅炉水得水质要求比过去要高出许多,要求一定要将水中的盐类物质除尽。鉴于此,大大促进了阴阳混离子交换技术的快速发展。
(一)除盐的相关原理
强酸性的阳离子交换器与原水的阳离子进行交换以后,水中的阳离子比方说Ca2+、Mg2+、K+等都被吸附到交换剂中,而交换出来的H+被置换到水中,并且和水中阴性离子生成了无机酸。其中与HCO3-反应生成的CO3以及原有的CO3会被除碳器全部除去。当里面含有无机酸的水进入到强碱性的阴离子交换器后,那些存在的酸性阴离子比方说HCO3-、CI-等与强碱性的阴离子树脂进行交换反应后会被交换剂所吸附,同时交换剂中可交换的离子OH-被交换到水中,并且和水中的离子发生反应生成水,最终除去原水中所有的阴离子,从而得到除盐水。
(二)对运行状态进行有效监督
1.保证进水的水质
在实际操作过程中,尽可能的使进水的水质在水的预处理过程中清除那些掉进水中的悬浮物,保证进入除盐系统的混浊度一定比规定的数值要小。
2.保证强酸性的阳离子交换器出水的水质
强酸性的阳离子交换器在运行的过程中会先后有漏钠和漏硬度的现象发生。在除盐系统中,为了要除掉水中除了H+之外的全部阳离子,一定要在发生漏钠现象时就立刻将系统停止运行。经过实践已经得到证明,当强酸性的阳离子交换器进行冲洗时,会发现水中的各类杂质的含量会大量的减少,当水质如果达到了钠≤50 的时候,系统可以投入到运行当中,水质在以后的一段时间里也会保持平稳。
3.强碱性的阴离子交换器出水水质
使用有效的强酸性阳离子的交换器来去除水中H+ 以外的所有阳离子,这个时候水中的所有阴离子都会以各种各样酸类物质的形式存在。经过试验表明,当强碱性的阴离子的交换器运行处于正常状态时,硅含量、出水的值以及电导率全部都会正常运行,当强碱性的阴离子的交换器失效时,漏酸则会降低PH值,并且聚集在交换器树脂下的HSiO3也会慢慢的漏出来,这就造成水中硅的含量持续上升。而电导率,会先有一点点的下降,接着也会开始缓慢的上升,之所以会有这样的现象产生是因为水中的OH-和H+的导电与其他离子比较而言更加容易一些,所以当水中的这两类离子总含量很低的时候电导率就出现了最低点。
4.混床的离子交换处理工艺
阴阳床产水进入混床,混床离子交换器作为载体,在体内装填不同比例的阴阳树脂,它可以看作是阴阳树脂交错排列的多级式复床,在与水接触时,阴阳树脂对于水中的阴阳离子的吸附几乎是同步的,交换出来的H+和OH-很快化合成水,将水中的盐分彻底除去,即二级除盐,获得最佳的处理效果。
二、化学水处理系统的工艺流程
电厂的化学水处理系统大多就是离子交换除盐系统。由于电厂的锅炉对于水质的要求很低,所以一般来说,离子交换除盐系统使用二级除盐系统即可,其具体工艺流程为:生水箱生水泵叠片过滤器超滤清水箱清水泵保安过滤器高压泵阻垢剂箱反渗透淡水箱(浓水箱浓水泵叠片过滤器)淡水泵强酸性阳离子交换器强碱性阴离子交换器混床除盐水箱,分别配备了六套超滤、反渗透装置、六套强碱性阴离子交换器以及六套强酸性阳离子交换器来进行相互切换生产,以此来保证生产的连续性,避免因突然停止对水处理带来巨大的损失。
超滤产水经过加药(加还原剂、阻垢剂)混合均匀进入保安过滤器,之后经高压泵将水送至反渗透处理,产水进入淡水箱以后进行下一步的处理,将含有杂质的浓水,没有达到标准的水就可以进入到浓水箱,通过阻垢剂将水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙等进行阻垢分散,其中阻垢剂箱的水送到二级浓水箱用于其他方面,再经由浓水泵抽送分配到叠片过滤器之后进入到新一轮的循环处理。送往淡水箱的水通过淡水泵送到强酸性阳离子交换器,经过强酸性阳离子交换将钙、镁、铁等阳离子去除掉,再送到强碱性阴离子交换器,去除水中的强酸根(比方说HSiO3-等)阴离子,最后送到混床制得除盐水。经过这一整套工艺处理后的水就是符合国家标准的锅炉补给水,它们被送到除盐水箱供全厂各个装置使用。
三、结束语
综上所述,电厂化学的水处理系统主要是对锅炉的补给水进行改造,经过一系列完整的工艺流程以后,保证了所有发电机组的用水需要。而且随着水处理水平的不断提高,所产生的反渗透浓水进一步回收利用,最大限度地提高水的重复利用率,起到了节能、环保、增效的作用,同时很大程度上提高了系统的可靠性。除此之外,水处理系统的可靠性强和操作简便,自动化程度高的特点,大大节约了人力成本,并且获得了最佳的处理效果,使得生产效率明显提高。
参考文献
关键字:PLC 现场总线 以太网 冗余
1 引言
电厂化学水处理系统作为电厂重要的辅助车间和辅助系统,特别是大型火电厂利和供热电厂的化水处理车间处理量大,工艺复杂,水质要求高,其运营的好坏直接关系到电厂的安全运行及可靠性。本文以笔者负责完成的通辽盛发热电厂化学水处理程控系统项目,分析化学水处理程控系统的自动控制。
2 化学水处理系统工艺流程
通辽盛发热电厂作为新建热电厂新建4台机组(4×135MW,分两期完成),化学水处理系统由三部分组成:软化水处理系统、反渗透系统和除盐水系统,系统工艺流程简图如图1所示。
系统主工艺流程为:工业水曝气塔曝气水箱升压水泵叠加式过滤器阳离子交换器除二氧化碳器软化水箱碱计量泵加碱软化水泵升压(软化水,可作为厂内生活用水)加热器反渗透装置反渗透水箱反渗透水泵升压一级混合离子交换器二级混合离子交换器除盐水箱除盐水泵升压主厂房。
3 控制系统硬件组成
3.1 PLC控制系统
根据装置工作要求,选用性价高的AB公司的Controllogix系列可编程控制器构建冗余的控制系统。PLC中CPU采用两套1756-L55 ControlLogix5555 Controller,设置1个主站(CPU模件),5个分站(IO模件),主站CPU与分站I/O通过ControlNet网络通讯, 开关量输入、输出模件选用32点,模拟量输入模件选用16点,模拟量输出选用8点。PLC系统网络结构图如图2所示。
3.2 监控站
监控站选用两台研华工业控制计算机和高性能工业监控软件RSView32(视窗控制中心),与PLC控制单元之间采用工业以太网进行通讯。完成整个系统的工艺流程、设备运行状态的显示和监控、实现曲线的显示、历史数据的保存、权限管理、操作查询、报警、打印等功能。
3.3 仪表系统
仪表系统由压力及温度变送器、流量计、液位计、PH值表、酸度计、碱度计、硅酸根检测仪、导电度检测仪、压力及压差开关等构成,主要完成水箱液位、管道压力、进出水流量、水温度、水质检测,并通过检测值,进行工艺自动控制与调节。
3.4 现场控制设备
现场控制设备由水泵、风机、气动阀门、电动门、调节阀等构成,其中水泵、风机由电机控制,气动门由电磁阀控制。
转贴于 4自动化软件设计
化学水处理自动化控制系统的软件包括上位机、下位机两部分。
4.1 上位机软件设计
上位机软件采用Windows2000操作系统,组态平台为RSView32。上位机实现的功能为:数字显示化学水处理系统中的水箱液位、管道压力、进出水流量实时值与累积值、水温度、水质检测,记录这些参数的历史变化,在设定的上限与下限值发出语音报警、记录到报警历史以便查询。各设备的运行、故障等状态显示,各设备的启动、停止操作,并进行操作记录,以便查询;出现每个设备故障时发出声音报警并记录故障情况(故障时刻、故障类型等),方便进行事故分析。重要参数、报警、故障都可以报表打印。
化学水程控系统上位机监视画面由参数画面、弱酸阳离子交换主画面、曝气水箱系统画面、过滤器A和B画面、弱酸离子交换画面、软化水系统画面、反渗透主画面、反渗透装置画面、反渗透水箱画面、反渗透辅助系统画面、除盐水主画面、一级混床系统画面、二级混床系统画面、酸系统画面、碱系统画面、中和池系统画面、树脂存贮画面、除盐水箱画面、手操器画面、启动方式画面、检修设置画面、历史趋势画面、报警汇总画面、数据汇总画面、记录画面、登录画面和管理员画面组成。
4.2 下位机软件设计
下位机采用AB公司开发的RSLogix 5000软件对PLC进行编程和对PLC配置进行维护。编制的软件主要包括信号获取处理、流量的累积、运行时间的累积,传到上位机显示,接受上位机的操作、判断自动控制条件对水泵风机、气动阀门进行逻辑控制,完成化学水处理过程。
5系统实现功能
水处理程控系统具有:运行方式选择;设备故障自动报警;实现了现场信息采集、处理、操作显示等完善的功能。并且保留了就地控制功能。在控制室,运行人员通过控制系统能对整个工艺系统进行集中监视、管理和顺序控制,并可实现远方手操。提供就地手操、远方手动操作、自动顺序控制三种控制方式,工艺系统中被控对象的状态在CRT上显示。
5.1 就地手操控制
所有气动阀、电动门、水泵和风机都保留就地控制方式,即使在程控系统完全故障的情况下还可以通过就地控制实现手动水处理,保证机组锅炉的可靠用水。
5.1 远方手操控制
在选择远控方式时,操作人员可以在操作员站远程一对一操作气动阀、电动门、水泵和风机。
5.2 水处理过程自动控制
水处理程控系统在正常情况下主要运行在自动控制方式。按照化学水处理系统的设计要求,水处理过程程序自动控制包括:除铁与弱酸离子交换过程自动控制,反渗透装置自动控制过程,混合离子交换过程自动控制。在除铁与弱酸离子交换过程自动控制过程中,当过滤器已经运行了24小时、或进出水压差达到0.1Mpa、或入口累积流量达到2880吨,就自动进行反洗,备用的过滤器投入运行;当阳离子交换器运行48小时、或入口累积流量达到6240吨,就自动进行再生。在反渗透装置停止自动控制过程时,自动完成反渗透冲洗过程。在混合离子交换过程自动控制中,当混合离子交换器运行1200小时、或入口水流量累积达到18000吨、或出口水导电度高于0.2us/cm、或出口硅酸根高于0.02ug/L,就自动进行再生,备用的混床投入运行。
5.2其它功能
通过PLC内部程序设定报警及联锁保护,一旦出现故障,立即停止相应的操作,并发出相应的报警信号,自动启动备用的设备。
实时参数超限报警、阀门开超时/关超时故障报警、阀门位置信号故障报警、水泵/风机启动/停止超时故障报警、水泵/风机控保装置事故跳闸/失电报警等。
化学水处理系统中的工艺参数和的累积参数都归档,可以通过历史趋势画面对所有运行参数查看、打印,并按照电厂要求打印成报表。
系统还通过交换机与全厂的辅助控制网络系统相联,实现了远程运行参数监视与管理。
6 结论
通辽盛发热电厂化学水处理程控系统于2006年9月正式投运,自动化控制水平明显提高,产水量达到设计要求平均每小时180至200吨,完全保证了设计4台发电机组的用水需要。由于控制水平的提高,水处理过程中产生的废水量明显减少,起到了一定环保节能效果。系统高度的可靠性和直观简易的操作性减少了运行人员劳动量。该系统建成后运行可靠,生产效率明显提高,因此受到用户的好评,并成为其它电厂同行参观效仿的对象。
参考文献:
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[2] 关丽 《电厂化学分册——中小型火电机组运行技术丛书》中国电力出版社 2005年
[3] 于瑞生 《电厂化学》中国电力出版社 2006年
【关键词】监测系统;功能模块;控制系统
引言
随着我国以“厂网分开,竞价上网”为特点的电力市场的起步和发展,电厂、电力集团逐渐成为独立企业,参与市场竞争。原有的“生产型”管理模式已经不再适应市场的需求。
有了科学化的管理思想,必须辅以科学化、系统化的目标实现手段,建立先进实用的企业综合管理信息系统。在当前的电力市场环境下,电力企业管理信息系统应以发电生产为中心,以发电设备安全、可靠运行为前提,以经济效益为目标,将主要生产过程中的各种信息汇总,并进行加工处理,通过软件实现生产管理、资产管理、经营管理和行政管理,并辅助各级领导根据企业内外的各种信息进行决策,及时对市场的需求做出响应,帮助企业从传统的计划生产,逐步过渡到基于科学调度和竞价决策的市场化生产。
为了适应新的变革环境,突出信息化在企业管理中的重要地位,实时监控信息系统(简称SIS)的概念和规划应用而生。
如果说DCS等控制系统解放了运行生产人员的生产力的话,那么厂级监控信息系统(SIS)是实现解放管理、决策人员的生产力。是电厂实时监视控制系统(分散控制系统、辅助车间监控系统等)的上一级自动化系统。
1 厂级实时监测系统(SIS)作用和定位问题
随着火电厂自动化程度的提高,各种监视控制系统层出不穷,600MW机组监视控制系统至少包括:分散控制系统、辅控水、煤、灰、烟气在线监测、电网调度自动化系统、电能量抄表系统等。这些系统大大提高了机组的自动化程度,但是各个系统间相互独立,数据不能共享,形成一个个的数据孤岛。SIS系统则可以较好地解决以上问题:
2 厂级监控控信息系统(SIS)的构成
SIS系统易于组态、易于使用、易于扩展。合适的网络配置和完善的自诊断功能,使其具有高度的可靠性。系统内任一部件发生故障均不应影响整个系统的工作。系统的各项功能由各种功能软件以实时信息数据库为基础完成。采取有效防护措施,以防止各类计算机病毒的侵害、人为的破坏和SIS实时信息数据库的数据丢失。
2.1 软件部分:SIS包含厂级生产过程监视(过程图形、定制趋势、点信息、生产数据字典)、生产过程回放(全仿真)、报警管理、趋势曲线、操作指导(配合生产运行知识库)、厂级性能计算和分析、热力试验平台、指标考核系统、生产报表系统、报警管理和操作员事件管理系统、负荷管理系统、主要辅机状态管理、设备可靠性管理、参数超限统计、分析数据手工输入和管理模块等功能并向管理信息系统(MIS)提供过程数据和计算、分析结果以满足电厂对于生产过程的管理要求,确保机组安全、高效运行。
2.2 硬件部分:SIS系统主干网至少采用1000Mbps的以太网或其它开放性高速网络作为信息传递和数据传输的媒体,网络连接设备选用网络交换机。由相应的网络设备、接口设备、数据库服务器、应用服务器、计算机终端设备和过程管理软件包等来完成全厂主、辅生产过程的统一协调、管理。SIS硬件应安全、可靠、先进。
与下层控制网络(各单元机组DCS、NCS系统、远动RTU、关口电量系统等)的数据接口设备,这些接口设备对于下层控制网络数据的读取不应影响其本身的控制功能。SIS不应对下层控制网络进行修改、组态或对工艺过程进行直接控制。
过程实时信息数据库服务器需具有较大的存储容量和先进的数据压缩方式,用于保存所有生产过程的实时数据和SIS系统对这些数据的计算、分析结果,使全厂的运行管理和经营管理建立在统一的过程数据基础上。
实时数据服务器是全厂生产实时数据的集中管理中心,它的选择直接影响对数据的管理和操作,要求该服务器具有很强的处理能力、很高的可靠性和响应速度,采取有效的压缩方式保证电厂所有生产过程实时信息和计算、分析结果数据(2×600MW火力发电厂工程数据点按5万点设置)的保存时间至少达到4年(一个大修期),经压缩的数据恢复的扫描时间应不大于15毫秒。实时数据库系统应有和与其联网的数据源系统的标准接口,它们至少应包括目前国内主流DCS系统和Siemens、Modicon 、AB、Citect等PLC系统以及其它通用或专用网络等。
SIS系统的终端设备安放于使用部门,采用普通办公电脑,它们可访问数据库服务器以Web方式在网络上的信息,也可以画面、曲线、棒状图等形式显示锅炉、汽机、发电机及其辅机和全厂各辅助系统的运行状态、参数、系统图等,并按要求生成各种生产、经济指标统计报表。根据职能不同,它们对于网络的访问权限也不同,普通用户只能了解权限范围以内的信息,高级用户不但可了解生产过程的所有信息,还可在网络上对值长下达管理指令。软件管理维护用户可对SIS系统的各种功能软件进行管理和二次开发,使之正常工作并更加适合电厂的实际情况。客户机终端需设置软件保护密码,以防一般人员擅自改变程序。
3 SIS系统应用的综合效益。
强化制度:所有投运系统都“甩手工”运行,必须按照流程工作;
提高效率:工程联系单等流程限时办理、值班领导必须按时在系统签到;
小指标、大指标、技术经济统计自动计算;
利用SIS接口实现运行日志自动填写,降低运行人员劳动强度,提高数据及时性和准确性;
有效降低库存数量,控制仓库维护费用;
实时了解燃料质量信息、成本信息;
管理流程化、制度化、高效化;
工作标准化;
工作可追溯;
数据共享、打破信息孤岛。
SIS系统通过统一的编码体系(包括KKS编码)为纽带,从设备、设备位置和设备类型三维角度建立电厂全部设备的整体框架和各类设备管理方式,对设备的基础信息、检修历史、成本信息、零件清单等信息进行综合管理。通过设备数据库形成设备知识库,可以快速地查询、显示有关设备的运行状况、检修历史、异动状况等信息,能够及时采取措施,保障正常安全生产,从而使设备管理达到自动化、信息化,信息共享化,以满足工作多方需求。
关键词:火电厂;燃料管理;智能化系统;自动识别技术;火力发电 文献标识码:A
中图分类号:TM621 文章编号:1009-2374(2017)01-0045-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.022
我国部分地区的发电厂依旧采取火力发电的方式进行电力工业,使用大量的燃料进行生产,使得燃料管理工作成为了火电厂日常管理的重要部分。电力企业的改革,使得电力行业朝向智能化、信息化方向发展,对于燃料的管理,也逐步的实现自动化与智能化,这得益于自动识别技术的应用与智能化管理系统的建设。
1 燃料智能化管理系统应用的意义
传统燃料智能化管理的对象是采制化人员,燃料管理的效率低下。智能燃料管理系统主要是针对设备,燃料管理的效率较高。基于燃料智能化管理系统,能够实现精细化燃料管理。智能化燃料管理系统,其集成了信息技术、自动化识别技术、网络技术等,进而燃料管理能够呈现数字化形式,利用智能化系统的自动识别技术,比如RFID技术、激光二维码技术等,能够实现燃料的实时追踪,使得燃料的流向与使用情况等,能够被及时掌握,进而达到精细化管理的目标,提高火电厂燃料管理的效率与准确性。
2 燃料智能化管理系统构建
2.1 智能化燃料管理系统网络构成
基于火电厂燃料管理的具体需求,进行燃料管理智能化系统规划设计。以适应性、实用性、可靠性为设计原则,确保智能化系统运行的安全性与可靠性。燃料智能化管理系统的核心为服务器,基于火电厂局域网,加强防火墙建设,确保系统的安全性,利用交换机实现数据转换与传输。利用智能化管理系统,对采制样设备进行改造,使其具备自动化能力,进而实现自动采样与制样。同时智能化系统监控中心的设置,能够实现对设备与工作现场的动态监控与管理。
智能化燃料管理系统构成设计,如图1所示,该系统主要分为燃料管理信息系统与自动识别系统,其中燃料管理信息系统主要搜集燃料计量数据、采制样数据、盘煤仪数据等,经过系统分析与处理,进而合理的调度燃料,科学的控制燃料库存。自动识别系统则负责燃料的进出厂、采样环节、计量环节的自动化与信息化管理。
2.2 识别模块
利用激光二维码技术,实现自动化燃料信息识别。在运煤车辆进入火电厂前,为其办理注册手续,生成二维码标签,将其贴在车辆的前部。使用扫描设备对车辆信息进行自动化识别,生成车辆入厂档案。激光二维码能够收录车辆的编码信息、矿点名称、煤种名称、重量信息等,使得燃料从入厂环节便被智能化系统管理。将汽车车辆上的信息,利用自动识别系统,进行信息核对,检查其是否与火车的燃料信息一致,若信息不符,则系统能够给出警报信息提醒;若信息相符,系统则能够将燃料信息上传给智能化系统的数据库中,作为入场记录信息进行保存。同时利用自动识别技术,还能够对燃料质量与使用情况进行追踪,进而提高了燃料管理的效率。
2.3 计量模块
计量系统主要是应用在车辆称重计量环节,利用自动识别技术来识别车辆信息。利用控制设备,能够控制汽车停靠的位置,使用定位器检查汽车是否停靠到位,当汽车停靠到位后,则能够自动生成重量记录。同时利用终端设备能够将数据信息上传给智能化管理系统,显示屏将会显示出称重结果,当语音提示称重结束后,则可以下衡,LED屏幕将会显示卸煤地点。汽车完成卸煤后,再次称重,系统自动计量打印净重磅单,作为燃料结算凭证,利用计算机系统,实现称重全自动化,能够减少人为作弊,提高计量的准确性。
2.4 采制样与化验模块
火电厂燃料管理系统中,利用通信技术、识别技术等,实现自动化采样。根据运煤车辆提供的煤炭信息,进而确定自动采样方案,确定采样单元、子样的位置、采样时间间隔与数量等。利用自动识别技术,能够随机布置煤炭的采样点,避免采样盲区,合理的确定采样的深度,提高样品的实用性,数据能够自动传输。自动采样系统搜集的数据信息,能够自动传递到自又蒲系统,利用自动制样机,则能够实现样品配制,同时对样品进行封装与喷码,实现采制样自动化与一体化。化验室交接与扫码器识别后,智能化系统能够自动显示需要化验的具体项目。化验仪器与系统接入,能够实现化验指标的自动化收集,将信息全部录入系统中,生成样品化验单录入到系统中,则能够供相关人员提取审核,再交由上级部门做二次审核。样品化验网络系统,能够实现化验全过程的在线监控,对化验质量进行实时控制。自动生成化验报告,进行网上审批。
2.5 门禁管理模块
燃料智能化管理系统中,构建视频门禁管理系统,能够覆盖全厂。对关键区域采取重点监控,尤其是燃料现场、监控室、存样室等,对上述区域安装视频门禁设备,集成门禁管理系统,实现身份的自动识别与控制。加强对燃料的存样与出样的全过程管理。人员在通过门禁通道时,则需要校验身份识别器,若能够有效读取数据信息,则发出放行指令,若不能识别,则会自动发出警报。
3 自动识别技术的具体应用
3.1 自动识别技术
火电厂燃料智能化管理系统中,主要应用的自动识别技术包括激光二维码技术、RFID技术、网络技术。自动化识别技术被广泛地应用于燃料管理的各个环节,包括入厂自动识别环节,能够实现车辆信息采样,确保采样与称重等工作的顺利开展,避免场面过于混乱。自动识别系统利用RFID技术,能够实现自动识别读取样品标签信息,进而自动选择存储样罐,能够控制车辆称重环节,将此环节的信息传输到智能化控制系统中。通过建立数据接口,实现轻车衡自动识别,同时能够自动识别临时煤场与搬倒衡,自动记录燃料的称重时间与毛重。
3.2 自动识别技术应用优势
3.2.1 自动识别技术应用优势。火电厂燃料智能化系统中,应用自动识别技术,能够对运煤车辆进出火电厂就行自动识别,实现对系统的各个接口进行融合,包括采样接口、称重接口、轻车衡接口等,基于物联网管理系统,构建燃料智能化管理系统,利用物联网系统,实现人与人、物与物、人与物之间的联系,进而将原有的独立环节,集成为一个整体,利用自动识别系统对系统元素进行定位识别以及分析判断等,提高了燃料管理的效率。自动识别技术在火电厂燃料管理中的应用,不仅能够对燃料进行监控管理,还能够对燃料管理人员进行监督与管理。为了能够提高自动化识别技术应用的效果,火电厂管理人员需要加强工作人员的管理,提高其系统与技术操作的能力,进而将自动化识别技术的优势与作用发挥到最大程度。
3.2.2 自动化识别技术应用效果分析。案例分析:利用智能化系统管理燃料,能够提高煤炭接卸工作的效率,同时能够强化接卸的管理。某火电厂利用自动化识别技术,构建燃料智能化管理系统,在未增加运煤费用的前提下,实现了火电厂煤炭装卸成本,同时理顺了火电厂与煤炭运输车队、煤炭装卸队之间的关系,极大程度上提高了煤炭接卸的效率,使得单车完成煤炭称重与卸载的时间不超过30分钟,每日累积卸载煤炭近7万吨,接卸车辆数目累积近1700辆。利用智能化管理系统,对运煤车辆进行实时监控,使得车辆能够准确的停靠。借助自动化识别技术,使得该火电厂节省大笔的燃料管理费用支出,年平均燃煤成本费用节约近15亿元,以450元/t为计算标准。利用智能化系统减少人员参与,不仅提高了采样制样的准确性,还能够减少由于人为因素所造成的经济损失。应用智能化系统,融入自动识别技术,投入使用1年后,节省下的燃料损失费能够覆盖智能化系统建设的成本。
4 结语
火电厂建立智能化燃料管理系统,其主要应用的技术包括自动化识别技术、网络通信技术、计算机技术等,该系统的应用能够提高火电厂运营的效率,减少其运营的成本,实现经济效益最大化。自动识别技术应用在燃料管理的各个环节,使得燃料数据信息采集的准确性与效率有了极大的提升,是实现火电厂运营经济效益最大化的主要技术支撑。
参考文献
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关键词:电力市场 电力系统 调度 阻塞管理
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(b)-00-02
我国电力系统虽然在最近20年里得到了快速的发展,但电网依然薄弱,还存在相当多的安全隐患。在电力体制改革的过渡时期,在市场参与者需要承担的责任尚不明确的情况下,安全性风险更大,因此更要把电力系统运行的安全性作为头等大事来抓。电力系统运行的安全性也是电力改革能否顺利进行的重要条件和成功与否的重要标志。从大的方面讲,电力系统运行的安全性包括两个方面,即短期运行安全性和长期电力供应的安全性。在传统的电力系统工业中,电力系统运行的安全性通常指短期运行安全性,而长期电力供应的安全性通常没有问题。因为电力公司有责任通过输配电系统的扩展来保证之,而政府和监管机构保证电力公司能够回收有关的成本。在电力市场环境下,长期电力供应的安全性无法得到保证,因为输电公司和发电公司都没有能力、也没有义务承担这样的责任。因而研究电力市场环境下电力系统运行的安全性就需要考虑长期电力供应的安全性。在电力市场环境下,对于调度机构来讲,其调度的目标应该为:①维持系统运行的安全性;②容纳尽可能多的交易;③识别合同间潜在的冲突条件。
为了实现上述目标,必须进行可用输电容量(ATC)的计算,且需要满足下述要求:计算结果必须可靠,要合理计及系统运行条件的不确定性,以保证系统运行的灵活性。
1 电力市场环境下的短期运行安全性问题
风靡全球的电力工业改革和互联电网的发展对电力系统的可靠性和经济性提出了更高的要求。由于经济和环境的约束,电力系统将运行在更接近安全稳定极限的条件下,电力工业的市场化运行和新技术的采用增加了电力系统运行的复杂性。电力系统控制中心在承担了传统的技术任务以外,还增加了很多与电力市场和交易有关的工作,其在运行和控制中所担当的角色和任务变得更加复杂和繁重。电力系统运行人员面对更大的压力和更少的选择性。
电力工业市场化后,电力系统的物理功能仍保持不变,但电力市场的参与者有不同的目标和商业利益。电力工业市场化改革对电力系统的安全性与可靠性会有怎样的影响是一个值得研究的重要问题。
图1
1.1 降低成本的压力
输电系统开放和电力工业的市场化改革带来了削减成本的压力,包括设备、维修和人工成本。这对发电公司和输电公司都适用。发电公司为了增加利润,自然会尽可能降低成本。随着基于绩效的管制(Performance Based Regulation,简称PBR)的逐步推广应用,输电公司虽然仍为严格管制下的机构,但在PBR管制模式下,输电公司的允许利润要与其运营效率和成本挂钩。
1.2 潮流增加
基于报价的调度使得潮流模式频繁发生大幅度的变化,经常出现意料之外的调度模式。由于调度员对这些运行模式不熟悉,增加了发生安全性事故的机会。输电系统开放导致系统中潮流增加,即便不超过线路的额定容量,潮流增加也会引起问题。如:输电富裕容量减少,全系统的安全性和可靠性降低。此外,由于相邻系统间的潮流增加,系统的安全性和可靠性对其他系统的依赖性增加,邻近系统发生故障对本地系统运行的安全性的影响也增加了。
1.3 合作和协调关系削弱的影响
电气上同步的系统,为了确保安全性和可靠性,应作为一个整体来运行。输电系统开放和电力工业的市场化运行使得系统的潮流增加,从安全性和可靠性的角度看,按同一个模式对系统进行集中管理的必要性增加了,与其他电力公司合作、协调变得更加重要了;另一方面,由于发电公司之间的竞争以及发电与输电的分离,引起了很多问题,难以按一个模式统一管理。
2 电力市场环境下的电力系统调度
在发电环节引入竞争后,市场化运营与电力系统统一调度的关系需要从机制上明确和理顺,既要培育适应市场竞争的企业主体,又要保证电网继续垄断运行,保证满足负荷需求情况下的电网安全稳定运行,这是引入竞争、开展竞争的前提和基础。我国国民经济正处于快速发展时期,需要电力在确保重大经济目标方面继续发挥基础工业的重要作用,电网集中统一调度对确保系统的安全经济运行具有重大意义。因此,促进发电企业竞争和电网统一运行和管理需要统筹考虑。在电力体制由计划经济体制转向市场经济体制后,虽然电力系统调度机构仍垄断运行,并成立相应的电网公司,其原有作用不会发生很大的变化,但是调度机构在以下两方面的职能仍有较大的变化:①市场化后,调度机构在电力系统中的地位发生了变化。调度机构的公用性决定了它有必要独立于电力交易实体,以保持中立公正的地位;②市场化后,调度实现原有功能的方法会发生重大变化。
3 大型互联电力系统中的阻塞管理
前已述及,市场化以后,电力系统的运行更接近于其运行极限,电力交易涉及的范围也更大。这样,用于解决设备和系统运行约束限制的阻塞管理就成为一个非常重要的问题。阻塞管理是伴随着电力工业的市场化改革而被引入的新术语,其涉及面很广,包括静态和动态安全分析,以及预防和紧急控制。
在传统的垂直一体化垄断管理的电力系统的运行中也存在阻塞问题,但可以比较方便地采用发电再调度(预防性调度或校正调度)来解决,因为改变发电机的出力不牵涉经济利益的分配问题。电力工业市场化以后,发电公司和电网公司分离,各个发电公司有着自己的、相互冲突的利润最大化的目标。由于发电再调度会影响各个发电公司的利益,阻塞管理除了要保证运行安全性外,还必须考虑公平性,这比传统电力系统中的阻塞管理问题复杂得多,也困难得多。此外,由于在电力市场环境下,发电调度是基于发电公司的报价而非可变生产成本,而发电公司的报价可能随着市场情况的变化(如:负荷的升降和系统中发电富裕容量的变化)而发生明显的变化,系统的运行模式和市场化改革前会有很大的不同,变化也更为频繁。由于输电系统是基于传统的发电系统规划和调度模式而规划的,在新的调度模式下,阻塞发生的机会要大得多。在电力市场环境下,竞争的压力和对降低成本的关心会引起市场参与者之间的利益冲突。调度员倾向于采用保守的、充裕的备用容量,而参与交易的各方则希望更充分地利用区域内部或区域之间的联络线的容量,备用裕度越小越好。安全分析中采用的支路容量极限大都是线路或设备的热极限。
4 多区域阻塞管理
在由隶属于不同控制区域的几个子网络所组成的互联网络中,可以采用两种方式调度:一种是对整个网络采用集中调度;另一种是采用两层调度,即在上一层设立系统调度机构,而在下一层的每个控制区域也设立调度机构。PJM电力市场采用了集中调度的方式。当采用两层调度机构进行阻塞管理时,这种方法则可称为多区域阻塞管理。对于大规模互联电力系统,从实时安全分析计算和实现的角度看,采用多区域阻塞管理方法更为合适。
采用多区域阻塞管理时,下层的调度机构主要负责其属下的调度机构的阻塞管理问题,而上层的调度机构则负责整个系统的阻塞管理问题。主要过程为:
1)在周前和日前调度中,整个网络的阻塞管理将由上层的调度机构负责。
2)对于小时前市场或10 min前的平衡市场调度,阻塞管理将由下述步骤完成:①每个下层的调度机构完成其控制区域的阻塞管理;②如果这样无法解决所有的阻塞问题,则由上层的调度机构对整个网络进行阻塞管理。
为了实现多区域阻塞管理,需要的技术支撑有:分层状态估计、实时等值模拟和潮流分解。
4.1 分层状态估计
对于有成千上万个节点的大规模电力系统,采用集中式状态估计是不现实的。这主要不是因为问题的维数太高,而是效率问题。如果采用集中式状态估计,则需要把从整个网络各处的RTU获得的原始量测(粗数据)送到调度机构,进行坏数据检测和校正,处理丢失的量测量,这样做工作量太大。如果采用分层状态估计,则送到上层调度机构的是已经校正过的和完整的数据。分层状态估计包括两个层次:第一层和第二层的状态估计分别由下层和上层的调度机构完成。在第一层的状态估计完成以后,各个下层调度机构将估计的状态向量送到上层的调度机构,之后,上层调度机构基于由第一层状态估计得到的边界节点的估计电压和联络线的功率测量,进行第二层状态估计。第一层状态估计的结果可以在每5 s向上层调度机构发送一次,更新
结果。
4.2 实时等值模拟
在多区域阻塞管理中,上层调度机构有责任为每一个下层调度机构发展网络等值模型,这可以在每5~10 min进行一次。每一个下层调度机构可以基于网络等值模型进行本区域的阻塞管理。静态等值已经比较成熟,大多数商业化的EMS软件都具备这个功能。至于动态等值,则还需要对现有方法进行认真的比较分析。
4.3 潮流分解
对于上万个节点的电力系统,有时难以求得潮流解。这时可以采用分解技术来解决这一问题。具体过程是:对每一个子网络分别进行潮流计算,之后对这些子网络的潮流结果进行协调以获得整个网络的潮流解。总之,对于大规模互联电力系统,如果采用集中方式进行阻塞管理,计算量会很大。如果考虑了动态安全约束情况会尤为严重,实现起来也比较困难。采用多区域阻塞管理方法可以明显减少计算量,对于我国将来要实现的国家和大区分层电力市场,建议采用该方法。
5 结语
大量的研究分析和国际上改革后的电力工业发展状况表明,电力工业的市场化改革会对长期电力供给的安全性和可靠性产生负面的影响,加州发生的电力危机就是一个典型的例子。发电和输电投资不足引起的容量短缺、进而影响电力系统运行的可靠性和安全性问题,在多个国家和地区的电力市场已经逐步显现出来,在我国的电力工业改革中必须对此问题给予充分的重视。至于电力系统运行的短期安全性,到目前为止,国际上还没有发生过与电力市场化改革直接相关的严重的电力系统运行事故。但由于改革带来的竞争压力所导致的削减成本、进而造成的电力系统安全事故则已经多次发生,必须引以
为鉴。
参考文献