SCR煙氣脫硝對(duì)標(biāo)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與開發(fā)
摘要:以通用性、智能化和精確度為目標(biāo),利用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想,建立了火電機(jī)組SCR煙氣脫硝對(duì)標(biāo)管理平臺(tái)。該平臺(tái)基于B/S結(jié)構(gòu),采用SQLServer關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,借助.NET開發(fā)環(huán)境,以網(wǎng)頁發(fā)布的形式實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)內(nèi)單個(gè)機(jī)組、同類型機(jī)組、區(qū)域機(jī)組間脫硝系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)的對(duì)標(biāo)管理,提高了集團(tuán)級(jí)發(fā)電機(jī)組群整體的脫硝技術(shù)水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)鍵詞:對(duì)標(biāo)管理,SCR,集團(tuán)級(jí)
選擇性催化還原法(SCR)是目前成熟且高效的尾氣脫硝技術(shù)。相對(duì)除塵、脫硫技術(shù)而言,我國的燃煤煙氣脫硝技術(shù)起步較晚,眾多火電廠對(duì)脫硝技術(shù)的掌握較為薄弱,相關(guān)工程管理經(jīng)驗(yàn)也較為缺乏,因此急需提高脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)水平,確保脫硝性能以滿足日益嚴(yán)格的排放規(guī)定。
對(duì)標(biāo)管理也稱作標(biāo)桿管理,是指企業(yè)通過規(guī)范且連續(xù)不斷地將自己在發(fā)展和經(jīng)營(yíng)管理中的關(guān)鍵和標(biāo)志性指標(biāo)及管理實(shí)踐與標(biāo)桿企業(yè)進(jìn)行對(duì)比和分析,不斷地幫助企業(yè)尋找、確認(rèn)、跟蹤和學(xué)習(xí)并超越標(biāo)桿企業(yè)而進(jìn)行的經(jīng)營(yíng)實(shí)踐活動(dòng)。對(duì)集團(tuán)電廠的脫硝系統(tǒng)而言,充分學(xué)習(xí)和借鑒自身以及其他電廠的脫硝運(yùn)行情況,能更好地實(shí)現(xiàn)脫硝系統(tǒng)運(yùn)行高效運(yùn)行,提高經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)節(jié)能減排的發(fā)展。
基于此本文采用SQLServer關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對(duì)脫硝系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合加工,基于B/S軟件開發(fā)架構(gòu),借助.NET開發(fā)環(huán)境,建立了SCR煙氣脫硝對(duì)標(biāo)管理平臺(tái)。對(duì)標(biāo)管理平臺(tái)以機(jī)組脫硝系統(tǒng)檔案數(shù)據(jù)、脫硝系統(tǒng)巡檢數(shù)據(jù)以及過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過同比環(huán)比、同類型機(jī)組分析、區(qū)域機(jī)組分析等模塊,建立了單個(gè)、同類型、區(qū)域機(jī)組對(duì)標(biāo)體系,推動(dòng)了各機(jī)組向最優(yōu)水平靠齊,促進(jìn)了脫硝系統(tǒng)的安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
1功能需求
對(duì)標(biāo)管理平臺(tái)側(cè)重于統(tǒng)一SCR脫硝系統(tǒng)不同時(shí)間的脫硝能力對(duì)比,例如脫硝效率、出口NOx濃度等,且對(duì)于SCR脫硝系統(tǒng)具體到單個(gè)機(jī)組、同類型機(jī)組、區(qū)域機(jī)組三種不同的范圍。由于同一臺(tái)機(jī)組的燃燒器布置方式、機(jī)組容量、鍋爐類型等設(shè)計(jì)信息一定,通過對(duì)較短時(shí)間間隔內(nèi)(催化劑劣化可以忽略)脫硝運(yùn)行參數(shù)的對(duì)比,可以找到最佳運(yùn)行工況,為機(jī)組運(yùn)行提供一定指導(dǎo)。由于出口NOx濃度、脫硝效率、出口SO2濃度、脫硫效率等指標(biāo)與機(jī)組容量、設(shè)計(jì)參數(shù)、地域、投運(yùn)時(shí)間等因素有著很大的聯(lián)系,區(qū)域和同類型機(jī)組模塊設(shè)置了一系列的對(duì)比方式來提高指標(biāo)間對(duì)比的可信度和可參考性,實(shí)現(xiàn)了綜合對(duì)標(biāo)。
2平臺(tái)介紹
SCR煙氣脫硝對(duì)標(biāo)管理系統(tǒng)平臺(tái)主要分為同比環(huán)比對(duì)標(biāo),同類型機(jī)組分析和區(qū)域機(jī)組分析3個(gè)模塊,建立了單個(gè)、同類型、區(qū)域機(jī)組三個(gè)對(duì)標(biāo)體系。
2.1同比環(huán)比模塊
該同比環(huán)比模塊針對(duì)脫硝系統(tǒng)中的單個(gè)機(jī)組,可點(diǎn)選上方的查詢欄,通過分公司,電廠名稱,機(jī)組編號(hào)點(diǎn)擊到具體的示范機(jī)組的脫硝運(yùn)行信息,可點(diǎn)選時(shí)間框進(jìn)行查詢,時(shí)間框以年為單位。脫硝運(yùn)行信息主要包括累計(jì)脫除NOx、脫硝效率、NOx排放濃度和單位NOx脫除耗氨量。脫硝運(yùn)行信息的同比環(huán)比以月為單位,分別通過柱狀圖和表格的形式顯示當(dāng)月,上月以及去年同期的脫硝運(yùn)行信息,便于直觀地進(jìn)行對(duì)比分析,由于同一臺(tái)機(jī)組使用的典型煤質(zhì)與運(yùn)行工況也相似,可以通過較長(zhǎng)時(shí)間間隔(如當(dāng)月與去年當(dāng)月)的SCR脫硝參數(shù)對(duì)比,判定催化劑的活性變化情況,進(jìn)而指導(dǎo)催化劑的吹灰、再生或換裝等策略。該模塊將各機(jī)組不同運(yùn)行時(shí)期的參數(shù)對(duì)比,運(yùn)行狀況較優(yōu)的時(shí)期可以給之后的運(yùn)行提供一定的參考和指導(dǎo)作用,整個(gè)同比環(huán)比頁面見圖1。
圖1同比環(huán)比界面
2.2同類型機(jī)組分析模塊
為了便于從不同機(jī)組容量的分類對(duì)集團(tuán)內(nèi)各機(jī)組重要脫硝參數(shù)進(jìn)行查詢,本模塊建立了300MW、600MW和1000MW三個(gè)類型機(jī)組的對(duì)標(biāo)體系。該模塊分為日分析,月分析和年分析3個(gè)界面,分別以小時(shí)、天、月為單位將同類型的機(jī)組進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析,選取了機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù),機(jī)組發(fā)電量和機(jī)組平均負(fù)荷率等機(jī)組常規(guī)運(yùn)行參數(shù),以及機(jī)組入口、出口NOx濃度,平均脫硝效率,機(jī)組還原劑消耗量等脫硝系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。以柱狀圖和參數(shù)表格的形式直觀顯示同類型機(jī)組的橫向?qū)Ρ,便于同類型機(jī)組之間共享信息,相互交流借鑒,為同類型機(jī)組的運(yùn)行提供一定指導(dǎo)。
圖2為該模塊中的日分析界面,可通過上方的日期查詢框具體點(diǎn)選到某天某時(shí),以小時(shí)為單位將同類型機(jī)組的各項(xiàng)機(jī)組常規(guī)運(yùn)行參數(shù)以及脫硝系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析,為機(jī)組脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行提供建議。
圖2同類型機(jī)組日分析界面
月分析與年分析界面與日分析界面布局類似,在此不一一贅述。上述日分析,月分析和年分析,以不同的時(shí)間跨度,從每小時(shí)到每個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,將同類型機(jī)組的海量脫硝大數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)以及二次計(jì)算,建立了詳細(xì)的同類型機(jī)組對(duì)標(biāo)體系。
2.3區(qū)域機(jī)組分析模塊
由于入口、出口NOx濃度、脫硝效率、機(jī)組平均負(fù)荷率等指標(biāo)與機(jī)組容量、設(shè)計(jì)參數(shù)、地域、投運(yùn)時(shí)間等因素有著很大的聯(lián)系,區(qū)域機(jī)組分析模塊設(shè)置了了一系列的對(duì)比方式來提高指標(biāo)間對(duì)比的可信度和可參考性。例如,通過分公司的選擇,可以比較處于同一地域電廠的相關(guān)參數(shù),從而消除地域差異對(duì)煤質(zhì)的影響。這種方式可以讓發(fā)電企業(yè)以集團(tuán)內(nèi)其他區(qū)域電力企業(yè)先進(jìn)水平作為標(biāo)桿進(jìn)行學(xué)習(xí)。
區(qū)域機(jī)組分析中選取了不同區(qū)域分公司的機(jī)組發(fā)電量和機(jī)組平均負(fù)荷率等機(jī)組常規(guī)運(yùn)行參數(shù),以及機(jī)組入口、出口NOx濃度、平均脫硝效率、機(jī)組NOx減排量流量、機(jī)組還原劑消耗量等脫硝系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。
區(qū)域機(jī)組分析界面中,在上方的查詢欄中的公司選擇欄,可以選擇不同分公司或者全部分公司;電廠選擇欄中,可以選擇不同分公司下屬的各個(gè)電廠或全部電廠。通過公司選擇欄和電廠選擇欄的點(diǎn)選,首先可以實(shí)現(xiàn)對(duì)集團(tuán)不同分公司的總體運(yùn)行情況和脫硝情況的比較分析,其次還可以分析同一區(qū)域的不同電廠以及同一電廠的不同機(jī)組的脫硝運(yùn)行情況。
圖3為區(qū)域分析日?qǐng)?bào)的界面,可通過上方的日期查詢框具體點(diǎn)選到某天某時(shí)。在下方顯示的圖表中,通過點(diǎn)擊柱狀圖下面的參數(shù)名稱,可實(shí)現(xiàn)在柱狀圖中增加或減少展示的參數(shù)量,便于直觀的將脫硝系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋瑫r(shí)鼠標(biāo)停留在柱狀圖上即可顯示具體參數(shù)的值,既形象又精確地對(duì)比分析了不同脫硝系統(tǒng)的常規(guī)運(yùn)行參數(shù)和脫硝參數(shù)。
月報(bào)與年報(bào)界面與日?qǐng)?bào)界面布局類似,在此不一一贅述。通過上述的區(qū)域分析日?qǐng)?bào),月報(bào)和年報(bào)界面,以不同的時(shí)間跨度,實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)不同分公司,同一分公司不同電廠,同一電廠不同機(jī)組的對(duì)標(biāo)分析。通過不同區(qū)域的比較分析,可促進(jìn)集團(tuán)內(nèi)各分公司電廠的共同進(jìn)步。
3平臺(tái)特色
本平臺(tái)以C#語言作為開發(fā)語言,結(jié)合SQL實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)脫硝系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的采集處理和分析發(fā)布。
本平臺(tái)創(chuàng)新之處在于:第一,建立了單個(gè)、同類型、區(qū)域機(jī)組三個(gè)對(duì)標(biāo)體系,單個(gè)機(jī)組的對(duì)標(biāo)分析包括同比和環(huán)比,同類型和區(qū)域機(jī)組對(duì)標(biāo)分析的數(shù)據(jù)包括日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)。實(shí)現(xiàn)了脫硝大數(shù)據(jù)內(nèi)部對(duì)標(biāo)與綜合對(duì)標(biāo);第二,數(shù)據(jù)可視化,從不同地區(qū)或地域獲取信息知識(shí)方面,分布式傳感器已被廣泛應(yīng)用,將海量的對(duì)標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示有利于人們從數(shù)據(jù)中獲取所需的信息以及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢(shì)。
4結(jié)束語
本文介紹了B/S架構(gòu)下的某集團(tuán)公司的SCR煙氣脫硝對(duì)標(biāo)管理平臺(tái),利用SQL實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)脫硝大數(shù)據(jù)的整合處理,基于ASP.NET開發(fā)平臺(tái),建立了單個(gè)機(jī)組、同類型、區(qū)域機(jī)組三個(gè)對(duì)標(biāo)體系,通過不同體系的對(duì)標(biāo)分析,為集團(tuán)各電廠機(jī)組脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供指導(dǎo)意見.
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