專利名稱：基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法
基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于火電廠機(jī)組性能監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，電力系統(tǒng)已逐步走向市場，實(shí)行廠網(wǎng)分開，競價(jià)上網(wǎng)的競爭機(jī)制。作為發(fā)電單位，其任務(wù)已不再是簡單地完成年度發(fā)電指標(biāo)，而是要致力于提供優(yōu)質(zhì)、低耗的電能。提高熱經(jīng)濟(jì)性、降低煤耗是火電廠節(jié)約一次能源的主要途徑。電廠性能計(jì)算系統(tǒng)通過連續(xù)計(jì)算火電機(jī)組性能指標(biāo)，把采集的大量數(shù)據(jù)處理為少量直觀的性能結(jié)果，及時(shí)客觀地反映火電廠所需的熱經(jīng)濟(jì)性，更好的指導(dǎo)操作人員工作。
目前國內(nèi)所研發(fā)的火電廠機(jī)組性能監(jiān)測系統(tǒng)主要都是基于MIS (Management Information System，管理 f言；窗、系統(tǒng))或者 SIS (Supervisory Information System in plant level，廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng))系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。基于MIS的火電廠機(jī)組性能監(jiān)測系統(tǒng)通過周期性的對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與存儲(chǔ)，形成一個(gè)火電廠運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，工作人員可定期從數(shù)據(jù)庫中取出數(shù)據(jù)，進(jìn)行離線的火電機(jī)組性能計(jì)算。這類方法側(cè)重對數(shù)據(jù)的管理，無法在線對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因此無法獲得火電廠機(jī)組的在線性能?；赟IS的火電廠機(jī)組性能監(jiān)測系統(tǒng)的是集過程實(shí)時(shí)監(jiān)測、優(yōu)化控制及生產(chǎn)過程管理為一體的廠級(jí)自動(dòng)化信息系統(tǒng)。這類方法需要在火電廠在已有的DCS (Distributed Control System，分布式控制系統(tǒng))系統(tǒng)中加入新的控制計(jì)算機(jī)，這就改變了機(jī)組的硬接線體系，投入比較大；而且由于外掛了 PC (Personal Computer，個(gè)人計(jì)算機(jī))機(jī)，數(shù)據(jù)從DCS中傳入SIS系統(tǒng)中，這對獲取數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性有著很大的影響，進(jìn)而降低了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性；此外，由于權(quán)限問題，DCS系統(tǒng)與SIS系統(tǒng)之間只能進(jìn)行數(shù)據(jù)的單向傳遞，即數(shù)據(jù)只能從DCS系統(tǒng)傳入SIS系統(tǒng)中，而無法從SIS系統(tǒng)回傳，無法參與機(jī)組的在線優(yōu)化控制。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種計(jì)算精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可移植性高、移植成本低的基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，包括以下步驟51、采集火電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場的鍋爐運(yùn)行參數(shù)和汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)，所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)包括排煙含氧量、原煤灰份、飛灰含碳量、排煙溫度和環(huán)境溫度，所述的汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括流量、溫度和壓力參數(shù)；52、將步驟Sl采集的各類參數(shù)通過數(shù)據(jù)線傳輸至SymphonyDCS系統(tǒng)；53、火電機(jī)組在線性能監(jiān)測，該步驟進(jìn)一步包括以下子步驟S3-USymphony DCS系統(tǒng)的控制器從Symphony DCS系統(tǒng)的公共環(huán)網(wǎng)讀取步驟Sl所采集的數(shù)據(jù)；S3-2、根據(jù)所步驟S3-1所讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)組各部分運(yùn)行效率及煤耗，即汽輪機(jī)汽耗量G0、鍋爐效率辦、火電廠熱耗本/和火電廠煤耗率i ； S3-3、輸出步驟S3-2的計(jì)算結(jié)果；S4、將步驟S3的計(jì)算結(jié)果通過Symphony DCS系統(tǒng)的公共環(huán)網(wǎng)回傳到Symphony DCS系統(tǒng)的控制器。
步驟Sl中，汽輪機(jī)運(yùn)行的流量、溫度和壓力參數(shù)由傳感器采集得到，可采用ASME 型號(hào)長徑噴嘴采集流量參數(shù)，采用ARTM系列溫度巡檢測控儀采集溫度數(shù)據(jù)，采用RUEGER型號(hào)壓力傳感器采集壓力數(shù)據(jù)。
步驟S2中，步驟Sl所采集的數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)線傳輸至Symphony DCS系統(tǒng)。
步驟S3之前還有步驟=Symphony DCS系統(tǒng)的控制器讀取是否進(jìn)行火電機(jī)組在線性能監(jiān)測的信號(hào)值s，所述的信號(hào)值s由操作人員輸入，其值為“0”或“1”，當(dāng)信號(hào)值s的輸入為0時(shí)，表示不需要進(jìn)行機(jī)組在線性能計(jì)算，則不執(zhí)行步驟S3，就此結(jié)束；當(dāng)信號(hào)值s的輸入為1時(shí)，表示需要進(jìn)行機(jī)組在線性能計(jì)算，則執(zhí)行步驟S3。
步驟S3-2和S3-3之間還有步驟根據(jù)步驟S3_2所計(jì)算的火電廠熱耗率"？的數(shù)值判斷火電機(jī)組是否安全運(yùn)行，如是安全運(yùn)行，則執(zhí)行步驟S3-3 ；否則報(bào)警。
上述Symphony DCS系統(tǒng)的控制器型號(hào)為BRC300。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明所述的一種基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，本發(fā)明方法在同步顯示機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的同時(shí)，還能通過環(huán)網(wǎng)與DCS進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，計(jì)算機(jī)組在線性能，具有計(jì)算精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可移植性高、移植成本低等特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明方法首先通過火電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場的傳感器采集火電機(jī)組性能計(jì)算所需數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、流量等，并將采集數(shù)據(jù)傳輸至Symphony DCS系統(tǒng)中，Symphony DCS系統(tǒng)的控制器執(zhí)行機(jī)組在線性能監(jiān)測程序，機(jī)組在線性能監(jiān)測程序讀取電廠數(shù)據(jù)，并進(jìn)行機(jī)組在線性能計(jì)算，計(jì)算完成后，將計(jì)算結(jié)果回傳到控制器，控制器參考計(jì)算結(jié)果，產(chǎn)生火電廠控制方案。本發(fā)明方法將機(jī)組在線性能計(jì)算程序嵌入到Symphony DCS系統(tǒng)中，能夠在線對機(jī)組進(jìn)行性能監(jiān)測，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可移植性高、移植成本低的特點(diǎn)。
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案優(yōu)勢作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明提出的一種基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，具體步驟如下Si、采集火電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場的鍋爐運(yùn)行參數(shù)和汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)，所述的鍋爐參數(shù)包括排煙含氧量、原煤灰份、飛灰含碳量、排煙溫度和環(huán)境溫度，所述的汽輪機(jī)參數(shù)包括流量、溫度和壓力，其中，流量包括額定主蒸汽流量、實(shí)際主蒸汽流量、給水流量；溫度包括8號(hào)高加出口水溫、7號(hào)高加出口水溫、8號(hào)高加抽汽溫度、8號(hào)高加疏水溫度、6號(hào)高加出口水溫、7號(hào)高加抽汽溫度、7號(hào)高加疏水溫度、主蒸汽溫度、給水溫度、再熱蒸汽熱段溫度和再熱蒸汽冷段溫度；壓力包括8號(hào)高加出口給水壓力、7號(hào)高加出口給水壓力、8號(hào)高加抽汽壓力、8號(hào)高加疏水抽汽壓力、6號(hào)高加出口給水壓力、7號(hào)高加抽汽壓力、7號(hào)高加疏水抽汽壓力、主蒸汽壓力、給水壓力、再熱器蒸汽熱段壓力、再熱蒸汽冷段壓力和鍋爐排污水壓力。
本具體實(shí)施例，鍋爐為ABB-CE公司設(shè)計(jì)的亞臨界、一次再熱、單汽包、控制循環(huán)、 單爐膛、Π型露天布置、四角雙切圓燃燒、固態(tài)排渣煤粉爐。汽輪機(jī)為GEC ALSTH0M公司生產(chǎn)的660MW亞臨界中間再熱單軸四缸四排汽凝汽式汽輪機(jī)。
鍋爐運(yùn)行時(shí)的排煙含氧量可采用氧化鋯氧量計(jì)測量得到；原煤灰份可采用LB420 灰分測量儀測量得到；飛灰含碳量可采用HTW型飛灰含碳量在線檢測儀測量得到；排煙溫度和環(huán)境溫度均采用ARTM系列溫度巡檢測控儀測量得到。汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的流量采用ASME 型號(hào)長徑噴嘴測量，汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的溫度采用ARTM系列溫度巡檢測控儀測量，汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的壓力采用RUEGER型號(hào)的壓力傳感器測量。
S2、將步驟Sl采集的各類參數(shù)通過數(shù)據(jù)線傳輸至Symphony DCS系統(tǒng)；S3,Symphony DCS系統(tǒng)的控制器讀取是否進(jìn)行火電機(jī)組在線性能監(jiān)測的信號(hào)值s，所述的信號(hào)值s由操作人員輸入，其值為“0”或“1”，當(dāng)信號(hào)值s的輸入為0時(shí)，表示不需要進(jìn)行機(jī)組在線性能計(jì)算，則不執(zhí)行步驟S3，就此結(jié)束；當(dāng)信號(hào)值s的輸入為1時(shí)，表示需要進(jìn)行機(jī)組在線性能計(jì)算，則執(zhí)行步驟S3;本具體實(shí)施例中，Symphony DCS系統(tǒng)的控制器型號(hào)為 BRC300。
S4、火電機(jī)組在線性能監(jiān)測，該步驟進(jìn)一步包括以下子步驟S4-USymphony DCS系統(tǒng)的控制器從Symphony DCS系統(tǒng)的公共環(huán)網(wǎng)讀取步驟Sl所采集的數(shù)據(jù)；S4-2、根據(jù)步驟S4-1所讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)組各部分運(yùn)行效率及煤耗，即汽輪機(jī)汽耗量 Q0、鍋爐效率辦、電廠熱耗率0和電廠煤耗率 。
ι)汽輪機(jī)熱耗量a采用如下公式計(jì)算Q0 = D0(Ji0 -hfw) + DzrQtzro-hzri) + 0.()\Dfw{hpw-hfw) (1) 式(1)中A3為主蒸汽流量，單位為t/h，由傳感器采集得到； D^w為給水流量，單位為t/h，由傳感器采集得到；h為主蒸汽焓，由傳感器測得的主蒸汽溫度和主蒸汽壓力計(jì)算得到，單位為kj/kg ； _為給水焓，由傳感器測得的給水溫度和給水壓力計(jì)算得到，單位為kj/kg ； fero為再熱器出口蒸汽焓，即中壓缸進(jìn)汽焓，由傳感器測得的再熱蒸汽熱段溫度和再熱器蒸汽熱段壓力計(jì)算得到，單位為kj/kg ；hzn為再熱器入口蒸汽焓，即高排蒸汽焓，由傳感器測得的再熱蒸汽冷段溫度和再熱蒸汽冷段壓力計(jì)算得到，單位為kj/kg ；如為鍋爐排污水焓，由傳感器測得的鍋爐排污水壓力計(jì)算得到，單位為kj/kg ； Dzr 為再熱蒸汽流量，
權(quán)利要求
1.一種基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟51、采集火電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場的鍋爐運(yùn)行參數(shù)和汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)，所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)包括排煙含氧量、原煤灰份、飛灰含碳量、排煙溫度和環(huán)境溫度，所述的汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)包括流量、溫度和壓力參數(shù)；52、將步驟Sl采集的各類參數(shù)通過數(shù)據(jù)線傳輸至SymphonyDCS系統(tǒng)；53、火電機(jī)組在線性能監(jiān)測，該步驟進(jìn)一步包括以下子步驟S3-USymphony DCS系統(tǒng)的控制器從Symphony DCS系統(tǒng)的公共環(huán)網(wǎng)讀取步驟Sl所采集的數(shù)據(jù)；S3-2、根據(jù)步驟S3-1所讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)組各部分運(yùn)行效率及煤耗，即汽輪機(jī)汽耗量 β0、鍋爐效率辦、火電廠熱耗率^!和火電廠煤耗率 ； S3-3、輸出步驟S3-2的計(jì)算結(jié)果；54、將步驟S3的計(jì)算結(jié)果通過SymphonyDCS系統(tǒng)的公共環(huán)網(wǎng)回傳到Symphony DCS系統(tǒng)的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，其特征在于所述的步驟Sl中，汽輪機(jī)運(yùn)行的流量、溫度和壓力參數(shù)由傳感器采集得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，其特征在于所述的流量采用ASME型號(hào)長徑噴嘴采集，溫度由ARTM系列溫度巡檢測控儀來采集，所述的壓力由RUEGER型號(hào)壓力傳感器來采集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，其特征在于所述的步驟S2中，步驟Sl所采集的數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)線傳輸至Symphony DCS系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，其特征在于所述的步驟S3之前還有步驟=Symphony DCS系統(tǒng)的控制器讀取是否進(jìn)行火電機(jī)組在線性能監(jiān)測的信號(hào)值S。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，其特征在于所述的信號(hào)值s由操作人員輸入。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，其特征在于所述的步驟S3-2和S3-3之間還有步驟根據(jù)所述步驟S3-2所計(jì)算的火電廠熱耗率2 的數(shù)值判斷火電機(jī)組是否安全運(yùn)行，如是安全運(yùn)行，則執(zhí)行步驟S3-3 ；否則報(bào)警。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，其特征在于所述的Symphony DCS系統(tǒng)的控制器型號(hào)為BRC300。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于Symphony系統(tǒng)的火電機(jī)組在線性能監(jiān)測方法，本發(fā)明方法首先通過火電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場的傳感器采集火電機(jī)組性能計(jì)算所需數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、流量等，并將采集數(shù)據(jù)傳輸至SymphonyDCS系統(tǒng)中，SymphonyDCS系統(tǒng)的控制器執(zhí)行機(jī)組在線性能監(jiān)測程序，機(jī)組在線性能監(jiān)測程序讀取電廠數(shù)據(jù)，并進(jìn)行機(jī)組在線性能計(jì)算，計(jì)算完成后，將計(jì)算結(jié)果回傳到控制器，控制器參考計(jì)算結(jié)果，產(chǎn)生火電廠控制方案。本發(fā)明方法將機(jī)組在線性能計(jì)算程序嵌入到SymphonyDCS系統(tǒng)中，能夠在線對機(jī)組進(jìn)行性能監(jiān)測，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可移植性高、移植成本低的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102495607SQ20111042567
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者方彥軍, 李昕, 韓玲 申請人:武漢大學(xué)