火力发电厂智能化研究及关键技术

火力发电厂智能化研究及关键技术

熊超

广东华电清远能源有限公司  广东省  清远市  513042

摘要：随着智能技术的发展，火电厂的电机组作业正在向智能化阶段发展，且如今已经达到了很高的水平。但由于火电厂的作业相对复杂，比较依赖于火电厂装机容量、电气装置以及参数的设置等，很容易导致火电厂正常运行过程当中发生安全生产事故，甚至可能会对火电厂的正常运营造成严重的影响，如火电厂生产工作效率下降或者工作人员自身的安全等。

关键词：火力发电；智慧电厂；建设

中图分类号：TM621文献标识码：A

引言

智慧电厂以其智能化的管理和生产运营理念受到发电企业的广泛关注。应用于智慧电厂的超超临界锅炉智能运行系统具有优化运行、负荷响应快、降低煤耗、煤种适应性强等诸多优点。在保障发电机组运行安全、提高电厂整体发电效率、降低污染物排放方面具有重要意义。

1 燃气轮机概述

在工业生产中，燃气轮机得到了广泛应用，具有热效率高、稳定性好、安全性强、绿色环保污染量小、便于机动使用等特点，因此在管道运输、交通运输、航空与航海等行业应用广泛。但是，燃气轮机运转部件精密、内部结构复杂，在实际运行阶段由于各方面因素影响而诱发运行故障，导致其使用价值大打折扣。为了使上述问题得到有效避免，则需要做好燃气轮机故障诊断工作。

2 火电厂智能安全管控系统设计

针对火电厂的智能安全管控系统设计主要划分为四层：数据层、网络层以及应用层和现场层。其中，从网络层上来看，该层次的设计主要通过利用高清摄像机对火电厂的电气机组设备的现场工作进行实时监控并对视频信号进行采集之后，对接到相应的网络交换机当中。然后，将所采集的视频通过码流的状态，输入到智能系统终端，以此完成视频数据从现场到服务器之间的数据传输。针对应用层的设计，利用B/S架构来实现人机交互界面的设计。该界面主要由前后两个部分构成。从前台界面上来看，管理人员可以通过上位机对视频的监控画面进行实时浏览，然后结合自身工作的需要对系统的报警记录和回放进行查询操作。

3 火力发电厂智能化研究及关键技术

3.1 红外线诊断技术

在燃气轮机运行阶段，经常会出现零件侵蚀故障、零件间缝隙不断加深、机身出现腐蚀现象、燃气轮机喷嘴腐蚀、叶片厚度不断增加等故障，其会导致燃气轮机内部温度升高，进而对燃气轮机的运行效果产生不利影响。而红外线诊断技术对温度存在比较灵敏的感知能力，而且对燃气轮机运行阶段所出现的故障可以准确诊断。在燃气轮机运行阶段，借助红外线诊断技术能够对其温度进行实时、动态监测，一旦发现温度异常，则可以反映燃气轮机出现运行异常，并对故障位置给予精准定位，以确保燃气轮机故障得到及时、有效处理，在降低经济损失的同时，提高燃气轮机的运行效率。

3.2 危险预警模块

针对该预警模块的设计，在火电厂安全管控过程中，能够有效解决火电厂潜藏的危险源，实现对火电厂的电气机电设备的故障诊断和预警。其中，从故障诊断方面来看，该部分主要是利用大数据技术和信息处理技术来对火电厂设备中的故障进行定位分析和故障分析。从预警功能方面来看，该功能的设计，主要是结合了火电厂的发展趋势和故障分析结果等方面分析，通过在火电厂的主控制台上构建一个智能模型，以此实现对火电厂的整体数据进行充分地挖掘和采集，然后根据历史数据以及火电厂设备中存在的故障信息进行有效识别，若是在智能识别的过程当中发生存在异常的参数行为，这时就可以清楚地认识到火电厂中存在的故障问题。根据故障问题构建相应的危险预警模块。并且，该模块也是火电厂智能安全管控系统中的常见功能，能够对火电厂的安全进行定期的汇报与检测，以此做到及时地对火电厂中的危险事件进行预案处理，构建其安全管理体系。

3.3 专家系统诊断技术

在对燃气轮机故障进行诊断时，专家系统诊断技术的合理应用能够将故障信息直观、形象的呈现出来，而且操作比较便利，进而有效提高故障诊断效率。实际上，专家系统诊断技术需要建立在规则基础上，在具体工作中专家要对燃气轮机故障现象进行探索和总结，从而构建一套系统、完善的规则体系，这样不仅可以在短时间内确定故障成因，而且还可以确保燃气轮机故障得到有效诊断，为其后续的处理提供参考和借鉴。虽然在燃气轮机故障诊断中，专家系统诊断技术可以达到预期的诊断目的，但是在实际应用过程中也存在一定的不足，并非所有故障均可以借助该技术进行诊断，而且在使用该技术时需要由专业人员进行操作，以此来确保诊断结果的真实性和准确性。同时，在采用专家系统诊断技术时，并不能对燃气轮机故障位置给予准确判断，尤其是一些初次发生的故障，因为在知识库中并未存储与之相匹配的规则，虽然配备了专业知识水平高、经验丰富的工作人员，但是也无法对故障位置做出快速、准确的判断，从而出现误诊、错诊的概率。

3.4 关键技术

（1）无线射频识别技术。无线射频识别技术在系统中主要运用于车辆入厂识别、翻车机画面展示、输煤程控系统管控等环节。该技术的运用使燃料智能化、自动化成为现实，RFID技术有效的增加了系统监控的准确性，实现了现场设备的全方位监控管理。（2）网络技术。通过网络技术将燃料入厂管理、翻卸管理、输煤传输等环节设备控制系统集成统一监控平台，实现对各设备运行情况的实时监控，并在设备发生异常时可通过报警信息迅速做出响应，采样内外网并行的网络架构形式，可保证良好的数据接口和安全、系统的稳定运行、数据的及时准确上传和存储。（3）ODBC通信技术。燃料智能管控系统与翻车机、斗轮机、输煤程控系统进行ODBC数据通信，ODBC技术的使用，保证各程控系统与燃管系统的数据及时交互和通信，保证数据之间的顺畅流转，保证数据的实效性和同步性。（4）OFS通讯技术。OFS在与一个或多个客户端应用之间提供一个接口，这样就可以查看和改变设备的某些值。OFS技术的应用，实现全自动采样机系统与翻车机、采样机进行数据及时交互和通信，保证数据之间的顺畅流转，保证数据的实效性和同步性。

结束语

今后相当长时间内，火力发电在我国仍将占据主要地位，因此以火电厂为研究对象，通过智慧电厂示范工程建设形成智慧电厂建设规范及标准，向国内外推广智慧电厂技术，推进国际标准修订，不仅有助于提升企业现代化管理水平，提高企业经济效益，增强企业核心竞争力，同时可加大发电企业的国内外影响力，推动电力行业的技术进步。

参考文献

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