趙學(xué)良　張　雯

摘要：采用適于熱電廠的實用算法。利用組態(tài)軟件實現(xiàn)了中溫中壓鍋爐在線智能監(jiān)測系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件鍋爐運(yùn)行效率在線監(jiān)測與管理

1技術(shù)方案

系統(tǒng)在電廠現(xiàn)行系統(tǒng)所處的位置。

1．1軟件

按功能分為監(jiān)測系統(tǒng)和管理系統(tǒng)兩部分。

1．1．1監(jiān)控系統(tǒng)分為

(1)工藝主畫面：按照鍋爐燃燒吸熱流程，對每個過程涉及的熱轉(zhuǎn)換部件進(jìn)行了監(jiān)測：按燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)，分別對煤、水、汽以黑、綠、紅三色標(biāo)示，清晰直觀；給出鍋爐運(yùn)行重要參數(shù)，便于管理人員監(jiān)視；設(shè)有轉(zhuǎn)往各功能模塊的接口；(2)參數(shù)列表：便于運(yùn)行及管理人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，設(shè)有打印功能：詳細(xì)列出了參數(shù)名稱、代表含義、所在區(qū)域及瞬時值；(3)數(shù)據(jù)輸入：滿足運(yùn)行中煤粉數(shù)據(jù)、氣體成分、每班的實際煤耗等在線輸入：按管理權(quán)限給出不同的輸入范圍：(4)報警窗口：超限報警：對超出允許范圍的狀態(tài)值進(jìn)行報警，可通過確認(rèn)后忽略。

1．1．2管理系統(tǒng)分為

(1)實時趨勢：實時趨勢直觀的將各個參數(shù)變化表示在坐標(biāo)上；按照計算需要分布于不同的趨勢圖上，按照從大到小的順序排列；(2)歷史趨勢：方便相關(guān)人員翻查參數(shù)在不同時間段的運(yùn)行情況，設(shè)有時間控件，可追查數(shù)據(jù)存儲范圍內(nèi)的所有記錄；(3)報表：是系統(tǒng)的核心，按管理者的習(xí)慣要求制作。按照時間跨度范圍分為班報、日報、月報和年報，可實現(xiàn)時間前向追查和打印保存：(4)正反平衡效率畫面：清晰直觀的列出當(dāng)前一段時間內(nèi)的鍋爐運(yùn)行效率，由于各計算參量也在同一畫面里，便于管理者對比分析：(5)優(yōu)化建議：吸熱部件效率低時彈出，按照經(jīng)驗給出吸熱效率的原因并給出可能的原因。

1．2技術(shù)難點

1．2．1監(jiān)測系統(tǒng)

(1)DCS的安全關(guān)乎鍋爐的安全運(yùn)行，因此要求獨立運(yùn)行盡量減少可能的不安全因素；監(jiān)控系統(tǒng)要求真實反映當(dāng)前鍋爐的運(yùn)行工況，保持與DCS的數(shù)據(jù)一致。為了解決這個矛盾，本項目對不同的測點采取不同的實施方案，主要有以下兩點：①對溫度信號(電壓信號)采用雙支，采用相同的熱電偶，同樣的補(bǔ)償導(dǎo)線。相同的轉(zhuǎn)換模塊確保溫度信號數(shù)據(jù)的一致；②對壓力以及氧含量信號(電流信號)采用與DCS采集板卡串連的形式使底層數(shù)據(jù)同一，采用雙配電方案確保板卡安全。(2)監(jiān)測主畫面根據(jù)工藝把介質(zhì)水、汽、煤流經(jīng)管道分別用綠、紅、黑三色予以區(qū)別，清晰直觀；對于涉及鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及安全運(yùn)行的工藝參數(shù)實行實時監(jiān)測，對關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)設(shè)置超限報警，對超量程的工藝參數(shù)提示運(yùn)行人員及時調(diào)整鍋爐的運(yùn)行參數(shù)，并詳細(xì)記錄：參數(shù)列表和趨勢圖可實現(xiàn)即時打印供相關(guān)人員分析。

1．2．2管理系統(tǒng)

(1)對吸熱部件的熱效率計算是本項目的一個難點，鍋爐系統(tǒng)是個多變量、強(qiáng)耦合、非線性的系統(tǒng)，必須采用先進(jìn)的算法才能做到準(zhǔn)確地分析；(2)正平衡計算中給煤系數(shù)的計算是關(guān)鍵，由于維修和機(jī)械磨損帶來的偏差對于給煤系數(shù)的計算帶來了相當(dāng)?shù)恼`差，這在正平衡的計算中是不允許的，為此本項目采用對給煤量和給煤機(jī)頻率累積采用數(shù)字濾波技術(shù)減少了給煤系數(shù)的累積誤差和異常波動。(3)適應(yīng)管理需要在項目中廣泛采用趨勢和報表的形式向管理者匯總鍋爐運(yùn)行的信息，建立了恰當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)體系，有廣泛的適用性。運(yùn)行同一種鍋爐的各運(yùn)行班組采用不同的燃燒方式，適應(yīng)不同品種、質(zhì)量的燃料，處于不同的鍋爐負(fù)荷要求下，各有其自身的特點，因此對其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的要求應(yīng)當(dāng)是有區(qū)別的，本項目所建立的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)體系，使得各班組有較強(qiáng)的可比性，便于熱電廠對各運(yùn)行班組進(jìn)行橫向的對比，對于提高熱電廠運(yùn)行效率意義重大。(4)對吸熱部件的效率進(jìn)行在線評估，對效率低的吸熱部件進(jìn)行分析，分析基礎(chǔ)一方面要借鑒文獻(xiàn)教材中的經(jīng)驗，另一方面要注重吸收熱電廠自身在運(yùn)行中總結(jié)的規(guī)律。分析的結(jié)果用對話框的方式向運(yùn)行人員提出合理化建議。(5)基于B,S結(jié)構(gòu)，利用組態(tài)軟件的動態(tài)網(wǎng)頁發(fā)布功能，使得企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)部管理者及相關(guān)人員通過瀏覽器看到現(xiàn)場實時的運(yùn)行參數(shù)及管理報表，并可以實現(xiàn)在線的煤種變化參數(shù)及其他參數(shù)的輸入：組態(tài)軟件的海量數(shù)據(jù)管理使3個月內(nèi)的數(shù)據(jù)在不超過兩秒的時間正確讀出，經(jīng)過函數(shù)關(guān)系運(yùn)算在報表中顯示。

2結(jié)束語

通過對熱電廠中溫中壓鍋爐在線監(jiān)測和管理系統(tǒng)的成功實施，為下一步的工作奠定了堅實的基礎(chǔ)，總結(jié)在系統(tǒng)實現(xiàn)過程中積累的經(jīng)驗和教訓(xùn)，作者認(rèn)為以后的工作要進(jìn)行以下的方面：

(1)對給煤皮帶秤進(jìn)行算法改進(jìn)，先期采用的數(shù)字濾波得出的結(jié)果仍然不夠準(zhǔn)確，應(yīng)對螺旋給煤器的磨損函數(shù)進(jìn)行測算，因此要對螺旋給煤裝置應(yīng)做實驗分析取得更多的數(shù)據(jù)來分析，可以應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來逼近函數(shù)；在q4的計算中如果能有效的處理3.87％等個別大點值，可以在很大程度上降低誤差范圍。(2)對優(yōu)化建議的給出進(jìn)一步的分析，包括建模、分析結(jié)果。當(dāng)主要吸熱部件效率低時，應(yīng)能從采集來的數(shù)據(jù)分析出準(zhǔn)確率超過90％的原因，并能分析出對熱效率降低的貢獻(xiàn)率：要能進(jìn)行自學(xué)習(xí)，不斷完善對吸熱部件特性的了解。(3)要進(jìn)一步研究鍋爐啟動、停止過程，對于監(jiān)控系統(tǒng)要能識別鍋爐異常情況下與管理系統(tǒng)的交互：對管理系統(tǒng)要對啟停鍋爐過程中的數(shù)據(jù)與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的數(shù)據(jù)予以區(qū)別。對鍋爐在啟停過程中表現(xiàn)出來的各種動特性加以分析對比，可以獲得穩(wěn)態(tài)下難以獲得的系統(tǒng)品質(zhì)。