火力發電機組能源流向和損耗數據在線監測實時顯示系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于火電廠在線監測、燃燒運行調整技術領域，具體涉及一種火力發電機 組能源流向和損耗數據在線監測實時顯示系統。
【背景技術】
[0002] 電廠作為能源企業，能源利用及轉換情況與電廠的生產和經濟效益息息相關。目 前火電廠在生產過程中能源利用情況并沒有明確的定量分析，各生產環節的實時能源利用 情況及能損情況并不清楚，通過繪制全廠的實時能流圖是進行能源科學管理，探討企業節 能方向和途徑的主要依據，是實現科學用能，提高能源利用率，降低能耗的一項重要基礎工 作。現場總線是安裝在生產過程區域的各種傳感器、驅動器、執行器等設備與控制室內的自 動控制裝置之間的一種串行、數字式、雙向傳輸和多分支結構的通信網絡。OPC即（OLE for process control),是在現場總線基礎上建立起來的用于過程控制的對象鏈接與嵌入技 術，建立一套符合工業要求的接口規范，使不同總線通過標準接口訪問現場數據，實現不同 現場總線之間的數據傳輸。OPC實現了把不同的傳感器信號進行匯總，保證了不同總線子網 間的匹配和連接。
【發明內容】
[0003] 本發明主要針對火電廠能源利用沒有細化到設備、不能實時監測的現狀，提供一 種火力發電機組能源流向和損耗數據在線監測實時顯示系統，該系統能解決火電廠在生產 過程中能源實時利用情況沒有定量分析的空白，為實現科學用能，提高能源利用率，降低能 耗提供數據依據。
[0004] 本發明為解決上述問題而采取的技術方案為：
[0005] -種火力發電機組能源流向和損耗數據在線監測實時顯示系統，包括硬件系統和 軟件系統，所述硬件系統由應用層、數據層和現場層組成，應用層包括客戶機和便攜式計算 機，數據層包括DPM服務器和在線能流系統服務器，現場層包括DCS數據接口機、輔網數據 接口機和防火墻，所述軟件系統安裝在在線能流系統服務器上，軟件系統包括鍋爐側實時 能流計算模塊、汽輪機側實時能流計算模塊、發電機實時能流計算模塊、輔機系統實時能流 計算模塊、在線熱力試驗模塊和班組小指標評比模塊；
[0006] 所述防火墻、DCS數據接口機和輔網數據接口機都連接在火電廠原有現場OPC服 務器的數據接口上用于采集OPC服務器的數據，防火墻、DCS數據接口機和輔網數據接口機 又都與在線能流系統服務器相連接將采集的OPC服務器的數據傳輸到在線能流系統服務 器，在線能流系統服務器利用安裝在其上的軟件系統的計算及存儲后，將計算的結果以系 統總貌圖、數據棒圖、歷史/實時參數趨勢曲線呈現出來，再通過DPM服務器利用網絡以WEB 形式分別發布到客戶機和便攜式計算機上，客戶機和便攜式計算機通過賬號和密碼實現遠 程查詢。
[0007] 所述鍋爐側實時能流計算模塊包括燃料輸入系統、余熱回收利用系統、冷渣器系 統、石灰石脫硫系統和爐側能損分布系統，燃料輸入系統通過采集的OPC服務器中的入爐 煤量數據、低位發熱量數據、入爐煤水分數據、入爐煤灰分數據、一次風機實時電量數據、二 次風機實時電量數據和流化風機實時電量數據，計算得到燃料劣質煤實時熱量；余熱回收 利用系統通過采集的OPC服務器中的暖風器前溫度數據、暖風器后溫度數據、暖風器前風 量數據和暖風器后風量數據，計算得到一次暖風實時熱量和二次暖風實時熱量；冷渣器系 統通過采集的OPC服務器中的冷渣器進渣溫度數據、出渣溫度數據、進水溫度數據、出水溫 度數據、冷卻水量數據、進風溫度數據、出風溫度數據和冷卻風量數據，計算得到冷渣器出 渣量和冷渣器回收熱量；石灰石脫硫系統通過采集的OPC服務器中的二氧化硫排放值數 據、石灰石給料機給料量數據和煤質硫分數據，計算得到石灰石放熱量和石灰石生成灰量； 爐側能損分布系統通過采集的OPC服務器中的在線煤質分析儀水分數據、在線煤質分析儀 灰分數據、在線煤質分析儀熱值數據、省煤器出口煙氣含氧量數據、定期煤質元素收到基值 數據、排煙溫度數據、在線飛灰含碳量數據、在線底渣含碳量數據和爐膛實時蒸發量數據， 計算得到鍋爐效率、排煙熱損失、飛灰不完全燃燒熱損失、底渣不完全燃燒熱損失、飛灰物 理熱損失、底渣物理熱損失、鍋爐散熱損失和灰渣份額。
[0008] 所述汽輪機側實時能流計算模塊包括回熱抽汽系統、空冷凝汽系統、供熱系統和 汽機側能損分布系統，回熱抽汽系統通過采集的OPC服務器中的汽輪機各級的抽氣壓力數 據、抽氣溫度數據、疏水壓力數據、疏水溫度數據和排汽壓力數據計算得到各級的回熱抽氣 效率；空冷凝汽系統通過采集的OPC服務器中的空冷島環境溫度數據、空冷島進口排汽壓 力數據、排汽溫度數據和凝結水溫度數據計算得到空冷島散熱損失；供熱系統通過采集的 OPC服務器中的供熱抽汽壓力數據、抽汽溫度數據、抽汽流量數據、供回水壓力數據、供回水 溫度數據和供回水流量數據計算得到各區域供熱量；汽機側能損分布系統通過采集的OPC 服務器中的主蒸汽壓力數據、主蒸汽溫度數據、高壓缸排汽壓力數據、高壓缸排汽溫度數 據、中壓缸進口壓力數據、中壓缸進口溫度數據、給水流量數據、給水溫度數據、給水壓力數 據、減溫水量數據和補水量數據計算得到汽輪機相對內效率、循環熱效率、機組熱效率、熱 耗率、高壓缸效率、中壓缸效率、汽機流通損失、汽機傳動損失和管道熱損失。
[0009] 所述發電機實時能流計算模塊通過采集的OPC服務器中的冷卻水量數據、冷卻水 進出口溫度數據、冷卻氫量數據、冷卻氫進出口溫度數據、氫氣壓力數據計算得到發電機的 鐵損和銅損及氫氣泄露情況。
[0010] 所述輔機系統實時能流計算模塊包括風機系統、栗系統和380V設備系統，風機 系統通過采集的OPC服務器中的一次風機實時電流數據、二次風機實時電流數據、引風機 實時電流數據、高壓流化風機實時電流數據和空冷風機實時電流數據計算得到風機系統各 風機的實時電量；栗系統通過采集的OPC服務器中的給水栗實時電流數據、凝結水栗實時 電流數據和閉冷水栗實時電流數據，計算得到各栗的實時電量；380V設備系統通過采集的 OPC服務器中的工作段、照明段、公用段和檢修段中的用電設備的實時電流數據，計算得到 380V段上工作段、照明段、公用段和檢修段的電量。
[0011] 所述在線熱力試驗模塊包括鍋爐性能試驗系統和汽輪機性能試驗系統，鍋爐性能 試驗系統是將鍋爐側實時能流計算模塊的計算結果以表單形式呈現出來，汽輪機性能試驗 系統是將汽輪機側實時能流計算模塊的計算結果以表單形式呈現出來。
[0012] 所述班組小指標評比模塊是指將軟件系統計算出的發電量、輔機耗電率、機組補 水率、真空度、鍋爐效率、汽輪機效率、熱耗率、發電煤耗和供電煤耗，及OPC服務器采集的 給水溫度、主汽參數、飛灰含碳量、底渣含碳量和排煙溫度指標按照各自折算標準折算成分 數后，再按照每個小組的工作時間段對分數進行求和，根據求和后的總分進行評比。
[0013] 具體評分標準為：發電量的考核范圍為該班組折合到每天490-520萬kWh，每少發 5萬kWh減去1分，每超發5萬kWh獎勵1分；輔機耗電率按每月該班組相比基準值每降低 〇. 1%，獎勵1分，每升高〇. 1%，減去1分，如果因設備原因造成輔機耗電率升高，要做好記 錄；機組補水率供熱期為蒸汽量的1. 7%，非供熱期為蒸汽量的1. 3%，補水率每降低0. 1個 百分點獎勵1分，每升高〇. 1個百分點減去1分；真空度5月-10月份按70%計算，其余月 份按80%計算，每升高1 %獎勵1分，每降低1 %減去1分；鍋爐效率每降低0. 05個百分點 減去1分，每升高0. 05個百分點獎勵1分；汽輪機效率和熱耗率折合值每降低0. 05個百分 點獎勵1分，每升高〇. 05個百分點減去1分；發電煤耗和供電煤耗按每升高0. 05%減去1 分，每降低0. 05 %獎勵1分；給水溫度通過OPC端采集的給水溫度值與蒸發