火電廠環保設施智能化診斷平臺的應用

周勇

摘 ?要：我國經濟的快速發展帶動電力行業發展迅速。以燃煤為主火力發電廠，燃煤產生的灰渣、排放含硫和氮等有毒煙氣、電廠水系統及脫硫等需要凈化處理。經過多年的技術升級和增容改造，發電廠環保設施的建設已非常完善，基本上滿足國家環保要求的排放標準。電廠的環保系統及大量環保設備，如何保證系統和設施的安全、穩定、高效運行是目前急需研究和解決的問題。

關鍵詞：火電廠環保設施;智能化診斷平臺;應用

引言

科技的快速發展促進我國電力行業有了新的、更大的發展空間。環保節能智能診斷系統是一個環保設施信息化管理平臺，具備數據采集、比較、分析、大數據診斷模型功能，擁有系統大數據分析、環保達標、節能運行等智能操作指導的功能。

1系統的框架和核心

節能智能診斷系統包括基礎數據系統和環保節能智能應用模塊兩部分?；A數據系統包括基礎數據管理、工況數據采集系統和模型管理系統;環保節能智能應用模塊包括典型工況行業對標、典型工況歷史尋優、實時工況行業比較、主要設備優化運行操作指導、工藝設備及工藝系統智能診斷。軟件系統的核心是基于數據，系統包含8種算法，離散型和連續型各4種。離散型算法有LinearSVM、RadialSVM、C50和Ctree算法;輸出為連續型的有Nnet、MARS、lm和glm4算法。建模算法可以在離線訓練完成后，從后臺導入，在模型算法定義頁面新增和修改。智能診斷系統應用模塊包括：典型工況行業對標、典型工況歷史尋優、實時工況行業比較、工藝設備及工藝系統智能診斷和關鍵設備優化運行操作指導。根據系統平臺采集的典型工況數據，實現工況參數和指標數據的對標和尋優。利用本系統的環保系統標準數據庫，進行數據處理和工況數據分類，實現自處理、自尋優的系統、設備智能診斷系統?？梢詫崿F區域性電力系統聯網，典型工況行業對標是實現不同機組、不同電廠之間在相同工況、相同最優條件下進行的運行指標、參數比較。

2抗干擾解決方案

電廠一些電子設備運行現場條件十分惡劣，如果設備抗電磁干擾的性能低，在外界強干擾下無法可靠運行，難以圓滿完成監視功能。為此，在這些環境中運行的網終端必須進行專門的抗電磁干擾設計。類似物聯網終端的嵌入式計算機產品，其抗電磁干擾的能力主要通過電磁兼容性檢測來實現。從電磁兼容性檢測的角度，外部信號主要通過電源、外殼、信號、通信和功能地5個端口對設備的運行產生影響?？闺姶鸥蓴_的解決方案則需要從這5個端口著手，采取隔離、過濾、泄放等技術手段切斷干擾信號的傳播途徑、減小干擾信號的幅度，從而實現降低干擾信號對終端運行的影響。通過對抗電磁干擾技術手段的分析，確保電氣隔離在抗電磁干擾設計中的有效性。

3制定有效的運維對策

開展火電廠環保設施性能診斷工作時，首先要了解火電廠環保設施的運行狀況，根據設施運行現狀制定對應的措施，保證設施性能診斷工作順利開展。在開展診斷工作中，應合理的安排特定專業技術人員進行環保設施的在線監測，認真分析監測結果，制定有效的解決對策，減少有害物質的排放?；痣姀S相關診斷工作人員定期開展診斷活動，找出設施運行中存在的安全隱患，確保高效、安全、科學運行，減少工業污染物排放。

4現場工況操作指導

現場工況操作指導是專門針對環保設備優化運行進行的開發，后續將根據實際需求再進一步完善。以燃煤火電廠濕法煙氣脫硫為例，脫硫系統漿液循環泵運行操作指導是在系統智能診斷模型的基礎上，深度開發的多輸入多輸出的智能模型系統。主要功能包括：（1）系統可以根據當前的工況（負荷、進口SO2濃度），計算能耗最低、出口SO2最低的漿液循環泵運行方式。（2）用戶可以根據當前的工況（負荷、進口SO2濃度），自行改變pH、漿液循環泵運行組合，診斷出口SO2濃度。（3）用戶可以改變當前的工況（負荷、進口SO2濃度），預測能耗最低、出口SO2最低的漿液循環泵運行方式，診斷出口SO2濃度。（4）系統自動計算當前SO2平均濃度（某時段），跟據設定的SO2排放指標值及脫硫效率等進行比較，估算出某時段剩余時間SO2排放濃度控制值，實現SO2小時濃度在控制范圍內達標排放。（5）用戶可以根據運行的實際情況，通過選擇不同模型以確定何時調節、如何調節整個脫硫系統相關設備聯動，以達到最佳工作狀態和最優運行效果。

5環保設備改造，節能減排技術創新

火電廠發電會產生很多硫、氮類污染物，為了防止破壞環境，安裝固定污染源（煙氣SO2、NOX、顆粒物;污水排放）排放連續監測系統，嚴格監控污染物的排放。國家加大排污監查力度，火電廠基本上都進行設備改造，進行節能減排的技術創新。很多火電廠將功率大耗能也大的羅茨風機的風機換掉，改用離心機。在脫硫系統中，離心風機在后續的工作中能夠節省氧化風減溫裝置并降低減溫水的消耗量;根據實際需要調節石灰石漿液系統中磨機、循環泵等大設備的運行時間和設備電機運轉頻率，能夠有效達到節能減排的作用，更好地響應節能減排的國家政策。

6工藝系統（設備）智能診斷

工藝系統（設備）智能診斷系統是利用本環保系統標準數據庫，進行數據處理和工況數據分類所建立的一套數據可選、模型可建和可調、自學習、自尋優的智能模型系統。用戶可以調用已建立的模型，輸入擬診斷的參數值，診斷結果與實時數據比較，進行系統能力診斷和設備的性能診斷。工藝設備智能診斷是針對某一設備運行狀況的診斷分析，基于設備診斷類通用模型。進入工藝設備智能診斷頁面，錄入電廠、機組及診斷類型名稱，點擊“查詢”，系統顯示診斷結果。當系統運行的實際值與模型診斷輸出值產生偏差大于設定值時，將報警提示，偏差值可以設定。若用戶需要改變輸入值，計算輸出值，則在實時診斷頁面，輸入擬診斷的參數值，點擊[調用模型]，系統調用大數據模型推算診斷結果。工藝系統智能診斷是針對某一系統運行狀況的診斷分析，基于系統診斷類通用模型。進入工藝系統智能診斷頁面，錄入電廠、機組及診斷類型名稱，點擊[查詢]，系統顯示診斷結果。當前運行實際值與模型診斷輸出值產生偏差大于設定值時，將報警。偏差值可以設定。診斷結果反饋給工藝系統中的工程控制系統，做閉環控制的實時優化調節，以達到最佳運行狀態。

7社會效益、環境效益和經濟兼顧

當前，生態文明建設的頂層設計日益完善，對環境的要求會越來越高。由于火電廠會對對環境造成嚴重污染，火電廠進行供電產生社會效益，促進社會發展，還要注意加強環境保護，不能再以破壞環境為代價。通過技術的優化和管理創新、設備的升級改造，提高資源利用效率，將廢棄物轉化為有用的資源，達到節能減排的效果，促使火電廠由污染排放型企業轉化為超凈排放的環境保護型產業，來提升經濟的發展水平，轉變發展策略，實現國家的高質量發展。

結語

火電廠環保設施智能化診斷平臺，利用大數據分析技術，實現了火電廠環保設施智能診斷和生產優化。大數據分析源于對歷史數據的提取，工況的劃分，數據量及數據質量都將影響分析結果，需要進一步結合生產工藝，理清數據之間的基本關系，優化環保節能智能診斷系統模型，實現節能減排的目的。

參考文獻

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