SCR煙氣脫硝對標管理平臺設計與開發(fā)
摘要:以通用性、智能化和精確度為目標,利用面向對象的設計思想,建立了火電機組SCR煙氣脫硝對標管理平臺。該平臺基于B/S結構,采用SQLServer關系型數(shù)據(jù)庫,借助.NET開發(fā)環(huán)境,以網(wǎng)頁發(fā)布的形式實現(xiàn)了集團內單個機組、同類型機組、區(qū)域機組間脫硝系統(tǒng)運行指標的對標管理,提高了集團級發(fā)電機組群整體的脫硝技術水平和核心競爭力。
關鍵詞:對標管理,SCR,集團級
選擇性催化還原法(SCR)是目前成熟且高效的尾氣脫硝技術。相對除塵、脫硫技術而言,我國的燃煤煙氣脫硝技術起步較晚,眾多火電廠對脫硝技術的掌握較為薄弱,相關工程管理經(jīng)驗也較為缺乏,因此急需提高脫硝系統(tǒng)的運行維護水平,確保脫硝性能以滿足日益嚴格的排放規(guī)定。
對標管理也稱作標桿管理,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)營管理中的關鍵和標志性指標及管理實踐與標桿企業(yè)進行對比和分析,不斷地幫助企業(yè)尋找、確認、跟蹤和學習并超越標桿企業(yè)而進行的經(jīng)營實踐活動。對集團電廠的脫硝系統(tǒng)而言,充分學習和借鑒自身以及其他電廠的脫硝運行情況,能更好地實現(xiàn)脫硝系統(tǒng)運行高效運行,提高經(jīng)濟效益,促進節(jié)能減排的發(fā)展。
基于此本文采用SQLServer關系型數(shù)據(jù)庫對脫硝系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行整合加工,基于B/S軟件開發(fā)架構,借助.NET開發(fā)環(huán)境,建立了SCR煙氣脫硝對標管理平臺。對標管理平臺以機組脫硝系統(tǒng)檔案數(shù)據(jù)、脫硝系統(tǒng)巡檢數(shù)據(jù)以及過程實時數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)為基礎,通過同比環(huán)比、同類型機組分析、區(qū)域機組分析等模塊,建立了單個、同類型、區(qū)域機組對標體系,推動了各機組向最優(yōu)水平靠齊,促進了脫硝系統(tǒng)的安全、高效、經(jīng)濟運行。
1功能需求
對標管理平臺側重于統(tǒng)一SCR脫硝系統(tǒng)不同時間的脫硝能力對比,例如脫硝效率、出口NOx濃度等,且對于SCR脫硝系統(tǒng)具體到單個機組、同類型機組、區(qū)域機組三種不同的范圍。由于同一臺機組的燃燒器布置方式、機組容量、鍋爐類型等設計信息一定,通過對較短時間間隔內(催化劑劣化可以忽略)脫硝運行參數(shù)的對比,可以找到最佳運行工況,為機組運行提供一定指導。由于出口NOx濃度、脫硝效率、出口SO2濃度、脫硫效率等指標與機組容量、設計參數(shù)、地域、投運時間等因素有著很大的聯(lián)系,區(qū)域和同類型機組模塊設置了一系列的對比方式來提高指標間對比的可信度和可參考性,實現(xiàn)了綜合對標。
2平臺介紹
SCR煙氣脫硝對標管理系統(tǒng)平臺主要分為同比環(huán)比對標,同類型機組分析和區(qū)域機組分析3個模塊,建立了單個、同類型、區(qū)域機組三個對標體系。
2.1同比環(huán)比模塊
該同比環(huán)比模塊針對脫硝系統(tǒng)中的單個機組,可點選上方的查詢欄,通過分公司,電廠名稱,機組編號點擊到具體的示范機組的脫硝運行信息,可點選時間框進行查詢,時間框以年為單位。脫硝運行信息主要包括累計脫除NOx、脫硝效率、NOx排放濃度和單位NOx脫除耗氨量。脫硝運行信息的同比環(huán)比以月為單位,分別通過柱狀圖和表格的形式顯示當月,上月以及去年同期的脫硝運行信息,便于直觀地進行對比分析,由于同一臺機組使用的典型煤質與運行工況也相似,可以通過較長時間間隔(如當月與去年當月)的SCR脫硝參數(shù)對比,判定催化劑的活性變化情況,進而指導催化劑的吹灰、再生或換裝等策略。該模塊將各機組不同運行時期的參數(shù)對比,運行狀況較優(yōu)的時期可以給之后的運行提供一定的參考和指導作用,整個同比環(huán)比頁面見圖1。.jpg)
圖1同比環(huán)比界面
2.2同類型機組分析模塊
為了便于從不同機組容量的分類對集團內各機組重要脫硝參數(shù)進行查詢,本模塊建立了300MW、600MW和1000MW三個類型機組的對標體系。該模塊分為日分析,月分析和年分析3個界面,分別以小時、天、月為單位將同類型的機組進行對標分析,選取了機組運行小時數(shù),機組發(fā)電量和機組平均負荷率等機組常規(guī)運行參數(shù),以及機組入口、出口NOx濃度,平均脫硝效率,機組還原劑消耗量等脫硝系統(tǒng)運行參數(shù)。以柱狀圖和參數(shù)表格的形式直觀顯示同類型機組的橫向對比,便于同類型機組之間共享信息,相互交流借鑒,為同類型機組的運行提供一定指導。
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選到某天某時,以小時為單位將同類型機組的各項機組常規(guī)運行參數(shù)以及脫硝系統(tǒng)運行參數(shù)進行對比分析,為機組脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化運行提供建議。

圖2同類型機組日分析界面
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,以不同的時間跨度,從每小時到每個月的運行數(shù)據(jù)進行對比分析,將同類型機組的海量脫硝大數(shù)據(jù)進行分類統(tǒng)計以及二次計算,建立了詳細的同類型機組對標體系。
2.3區(qū)域機組分析模塊
由于入口、出口NOx濃度、脫硝效率、機組平均負荷率等指標與機組容量、設計參數(shù)、地域、投運時間等因素有著很大的聯(lián)系,區(qū)域機組分析模塊設置了了一系列的對比方式來提高指標間對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參數(shù),從而消除地域差異對煤質的影響。這種方式可以讓發(fā)電企業(yè)以集團內其他區(qū)域電力企業(yè)先進水平作為標桿進行學習。
區(qū)域機組分析中選取了不同區(qū)域分公司的機組發(fā)電量和機組平均負荷率等機組常規(guī)運行參數(shù),以及機組入口、出口NOx濃度、平均脫硝效率、機組NOx減排量流量、機組還原劑消耗量等脫硝系統(tǒng)運行參數(shù)。
區(qū)域機組分析界面中,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電廠或全部電廠。通過公司選擇欄和電廠選擇欄的點選,首先可以實現(xiàn)對集團不同分公司的總體運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組的脫硝運行情況。
圖3為區(qū)域分析日報的界面,可通過上方的日期查詢框具體點選到某天某時。在下方顯示的圖表中,通過點擊柱狀圖下面的參數(shù)名稱,可實現(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)的各項參數(shù)進行橫向對比,同時鼠標停留在柱狀圖上即可顯示具體參數(shù)的值,既形象又精確地對比分析了不同脫硝系統(tǒng)的常規(guī)運行參數(shù)和脫硝參數(shù)。

月報與年報界面與日報界面布局類似,在此不一一贅述。通過上述的區(qū)域分析日報,月報和年報界面,以不同的時間跨度,實現(xiàn)了集團不同分公司,同一分公司不同電廠,同一電廠不同機組的對標分析。通過不同區(qū)域的比較分析,可促進集團內各分公司電廠的共同進步。
3平臺特色
本平臺以C#語言作為開發(fā)語言,結合SQL實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)脫硝系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的采集處理和分析發(fā)布。
本平臺創(chuàng)新之處在于:第一,建立了單個、同類型、區(qū)域機組三個對標體系,單個機組的對標分析包括同比和環(huán)比,同類型和區(qū)域機組對標分析的數(shù)據(jù)包括日報、月報、年報。實現(xiàn)了脫硝大數(shù)據(jù)內部對標與綜合對標;第二,數(shù)據(jù)可視化,從不同地區(qū)或地域獲取信息知識方面,分布式傳感器已被廣泛應用,將海量的對標數(shù)據(jù)進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測數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢。
4結束語
本文介紹了B/S架構下的某集團公司的SCR煙氣脫硝對標管理平臺,利用SQL實時數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)脫硝大數(shù)據(jù)的整合處理,基于ASP.NET開發(fā)平臺,建立了單個機組、同類型、區(qū)域機組三個對標體系,通過不同體系的對標分析,為集團各電廠機組脫硝系統(tǒng)的運行狀況提供指導意見.

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