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发电机组能耗监督与自动控制技术的研究与应用

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成果主要完成人

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项目概况

我厂机组基本以日开夜停的调峰方式运行,全年启停约100次,机组频繁的启停,给运行人员的操作水平和机组安全性、经济性带来考验。目前,受制于信息化、专业化认识与系统部署的局限性,机组运行过程状况的原始数据分析工作,以人工统计居多,存在统计工作量大、费时且数据统计不够精确的情况,不能直观反馈机组运行经济性;其次,联合循环机组除燃机外,汽机、锅炉及其辅助系统的自动化控制程度普遍不高,启停阶段乃至全工况生产期间,运行人员介入的手动操作较多,存在操作遗漏风险。另外,各班值之间对机组的运行节点把控不一致,操作上存在偏差,不利于机组运行的可靠性和经济性

通过分析和研究我厂机组设备多年运行参数,在充分掌握各受控设备的在役健康水平后,结合运行人员的丰富操作经验总结,提炼出合适的控制策略,并得到领导和相关专业技术专工的支持。同时,龙游公司DCS系统(maxDNA)具有强大灵活的逻辑自主编辑功能,小组成员熟练掌握此系统平台的组态和编辑方法,为机组自动化控制提升奠定平台基础及技术支持

主要思路和创新亮点是:基于DCS组态软件,通过逻辑搭设及数据整合功能,开展一系列有关运行状态划分、参数监督以及设备控制优化的自主创新工作

首先,结合一些机组参数和工况判断,将机组从启动到停机整个过程划分为多个具有典型断点的阶段,并在线统计各运行阶段的重要指标参数,从而清晰展现机组运行操控水平与能耗情况,也为后续开展的提升工作打下机组方位状态的基础

另外,导入APS的模式,开展汽机、锅炉及其辅助系统设备全程自动控制功能的研究。将设备投入全程自动控制后,设备将根据程序中限定的工况条件判断后,自动开启或关闭,调节类阀门根据不同工况可自动改变目标设定值和PID参数,使调节更快、准、稳。不同设备系统设置独立的“全程顺控投切”“优选”等选择按钮,保障人机交互性,并全面考虑控制信号质量坏点或设备故障时自主退出自动并发出报警信号,提醒运行人员手动介入操作。从而提升机组自动化控制水平,降低了人员的误操作,也使设备避免频繁启停,很大程度上保障了设备的运行质量,降低设备故障率,可大幅提升机组运行的安全经济性能

同时,开展机组能耗全程监督管理,包括电平衡、燃料平衡和水平衡的统计监督,全面掌握机组能耗水平,从指标上反映设备健康水平及生产管理水平,及时提出设备检修计划,优化运营方式

本课题内容在2019年2月底完成实施并调试结束,于2019年3月正式运用于实际生产,至今已满1年,取得显著效果,大幅提升了机组运行的自动化水平和安全经济性能。基于DCS组态系统的自主创新管理思路可推广至其他燃机电厂