專利名稱：熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，主要用于發電及供熱聯產企業內部對機組的汽-水平衡的在線檢測與管理。
背景技術：
國家”十二五”規劃中，節能減排是首要戰略目標，近年來，隨著電力及供熱事業 的高速發展，發電及供熱機組大量地投入運行，這些企業的節能減排的必要性非常突出，而企業內部的汽水平衡管理又是節能減排的重中之重。由于受建廠設計背景及時代技術條件的制約，發電、供熱的熱電聯產企業目前的設備配置均不能實現在線檢測汽水平衡，更沒有有效實用的分析管理平臺，這樣使企業有很高的汽水損失，提高了企業的運營成本，大多數熱電企出現了巨虧，但對設備現狀又找不到針對性解決的辦法；很多企業動用人海戰術，進行原始的手動記錄和測量，僅能捕捉某一時段的近似情況，對于不同工況的復雜狀態，不具備參考價值。從統計數據來看，許多企業的汽水損失超過3 %，使企業能耗提聞。目前供熱、發電的熱電聯產企業主要的水量表均無遠傳功能，蒸汽表配置不全，沒有排污點及漏點的檢測；缺少專用在線檢測平臺及專用分析管理平臺，計算汽水平衡主要靠人工手動抄表計算，許多位置的損失都是靠估算；尤其是汽、水小流量測量幾乎測不出，給貿易結算帶來很大的困難，企業的汽水損失也無相應的辦法和措施去解決。部分大的企業建立了 SIS (廠級監控信息系統)，但缺少現場表計提供數據，也沒建立起針對性的汽水平衡分析管理平臺，所以，導致該重要區域的技術管理還基本停留在落后的手動狀態，給企業帶來的損失也是很明顯的，這個問題也是多年來困擾企業的問題之一。
發明內容本實用新型旨在提供一種熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，以解決現有技術存在的由于數據檢測不全和分析管理落后給企業造成的汽水損失問題。本實用新型的技術方案是一種熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，其特征在于，包括用水量測量裝置、用汽量測量裝置、污水量測量裝置、遠傳數據采集系統、廠級監控信息系統及汽水平衡分析管理平臺，用水量測量裝置、用汽量測量裝置和污水量測量裝置分別通過一個遠傳數據采集系統與廠級監控信息系統的輸入端連接，廠級監控信息系統的輸出端與汽水平衡分析管理平臺連接。所述的汽水平衡分析管理平臺通過通信網絡與一汽水平衡監控中心連接。所述的用水量測量裝置包括電子遠傳水表、橢圓齒輪小流量計和插入式阿牛巴式流量計的一種或以上；所述的用汽量測量裝置包括小旁路小流量蒸汽流量計；所述的污水量測量裝置包括插入式多普勒超聲流量計、插入式時差型超聲流量計、堰槽式超聲液位計、明渠式液位/流速測量儀和電磁流量計的一種或以上。所述的廠級監控信息系統包括網閘、SIS系統服務器、防火墻、廠級網絡、廠內服務器和廠內瀏覽器終端，所述的遠傳數據采集系統的輸出端依次通過網閘、SIS系統服務器、防火墻和廠級網絡分別與廠內服務器和至少一個廠內瀏覽器終端連接。所述的汽水平衡分析管理平臺包括交換機、工作站計算機、數據服務器和應用服務器，所述的廠級監控信息系統通過交換機分別與工作站計算機、數據服務器和應用服務器連接。所述的應用服務器通過通信網絡與一汽水平衡監控中心連接。本實用新型的優點是建立了完善的全面的檢測及數據分析管理平臺，對汽水不平衡數據進行在線分析，及時給出應對措施，并建立水、汽用表、漏點測量一對一鑒定檔案，對整個汽水平衡管理做到在線可控、在控，使企業汽損率降到最低，給企業帶來效益。
圖I是本實用新型的總體構成示意圖；·圖2是本實用新型的廠級監控信息系統的構成示意圖；圖3是本實用新型的汽水平衡分析管理平臺的構成示意圖。
具體實施方式
參見圖I，本實用新型一種熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，其特征在于，包括用水量測量裝置A、用汽量測量裝置B、污水量測量裝置C、遠傳數據采集系統(IDAS)、廠級監控信息系統(SIS) 12及汽水平衡分析管理平臺13，用水量測量裝置A、用汽量測量裝置B和污水量測量裝置C分別通過用水量測量遠傳數據采集系統3、用汽量測量遠傳數據采集系統5和污水量測量遠傳數據采集系統11與廠級監控信息系統(SIS) 12的輸入端連接，廠級監控信息系統的輸出端與汽水平衡分析管理平臺13連接。所述的汽水平衡分析管理平臺還可通過現有的任一通信網絡14與一汽水平衡監控中心15連接。所述的用水量測量裝置A包括電子遠傳水表、橢圓齒輪小流量計和插入式阿牛巴式流量計的一種或以上。所述的用汽量測量裝置B包括小旁路小流量蒸汽流量計。所述的污水量測量裝置C包括插入式多普勒超聲流量計、插入式時差型超聲流量計、堰槽式超聲液位計、明渠式液位/流速測量儀和電磁流量計的一種或以上。參見圖2，所述的廠級監控信息系統(SIS) 12包括網閘12-1、SIS系統服務器12-2、防火墻12-3、廠級網絡12-4、廠內服務器12_5和兩個廠內瀏覽器終端12_6和12_7，所述的遠傳數據采集系統(IDAS)的輸出端依次通過網閘12-1、SIS系統服務器12-2、防火墻12-3和廠級網絡12-4分別與廠內服務器12-5和至少一個廠內瀏覽器終端連接。參見圖3，所述的汽水平衡分析管理平臺13包括交換機13-1、工作站計算機13_2和13-3 (可以是多臺)、數據服務器13-4和應用服務器13-5，所述的廠級監控信息系統(SIS)12通過交換機13-1分別與工作站計算機13-2和13_3、數據服務器13_4和應用服務器13-5連接。所述的應用服務器13-5通過通信網絡14與汽水平衡監控中心15建立通信連接。本實用新型整個構架采用根據各企業情況，將企業水、汽用表均改為帶標準遠傳信號表，增加排污點及漏點量的檢測；通過遠傳數據采集系統(IDAS)將數據上傳進各廠SIS (MIS)系統，或再通過遠方數據服務器，或將數據通過internet網14，遠傳進監控中心15。建立完善的全面的檢測及數據分析管理平臺，對汽水不平衡數據進行在線分析，及時給出應對措施，并建立水、汽用表、漏點測量一對一鑒定檔案，對整個汽水平衡管理做到在線可控、在控，使企業汽損率降到最低，給企業帶來效益。本實用新型具有以下功能I )準確測量汽、水表量及小流量測量；2)漏點測量及報警；3 )污水、廢水的測量；4 )系統性的把汽水平衡相關信號在線檢測并遠傳；5 )汽水平衡分析管理平臺建立。·能夠提供汽、水平衡測點分布實時數據、故障及累計數據圖；即時顯示總體、單元、區域汽水平衡計算圖及歷史數據曲線；現場漏點測量及報警；各汽、水表、測點鑒定檔案及超期提示。下面對本實用新型的組成和工作原理進行詳細地說明。、本實用新型的測量部位熱電企業存在著蒸汽和凝結水的損失，簡稱汽水損失。汽水損失是全廠性的技術經濟指標。它主要是指閥門、管道泄漏、疏水、排汽等損失。汽水損失也可用汽水損失率來表示汽水損失率=(全廠汽水損失)/(全廠鍋爐過熱蒸汽流量)X100%。發電廠的汽水損失分為內部損失和外部損失兩部分I) 內部損失主機和輔機的自用蒸汽消耗。如鍋爐受熱面的吹灰、重油加熱用汽、重油油輪的霧化蒸汽、汽輪機啟動抽汽器、軸封外漏蒸汽等。熱力設備、管道及其附件連接處不嚴所造成的汽水泄漏。熱力設備在檢修和停運時的放汽和放水等。經常性和暫時性的汽水損失。如鍋爐連污、定排，開口水箱的蒸發、除氧器的排汽、鍋爐安全門動作，以及化學監督所需的汽水取樣等。熱力設備啟動時用汽或排汽，如鍋爐啟動時的排汽、主蒸汽管道和汽輪機的暖管、暖機等。2) 發電廠的外部損失發電廠外部損失的大小與熱用戶的工藝過程有關，它的數量取決于蒸汽凝結水是否可以返回電廠，以及使用汽水的熱用戶對汽水污染情況。3) 降低汽水損失的措施提高檢修質量，加強堵漏、消漏，壓力管道的連續盡量采用焊接，以減少泄漏。采用完善的疏水系統，按疏水品質分級回收。減少主機、輔機的啟停次數，減少啟停中的汽水損失。減少凝汽器的泄漏，提高給水品質，降低排污量。、測量方法(I)生活辦公區域遠傳水流量測量方案I) 方案概述[0050]選用電子遠傳水表是在原水表的基礎上將機械轉動轉變成電信號，并將電信號轉變成4 20mA (或RS-485)標準電流信號輸出，與IDAS接口通訊，2) 工作原理通過管道里的水經過整流后沖擊葉輪使之旋轉，其轉速與水流量成正比，傳感器將葉輪的旋轉轉換成電信號，并將電信號轉變成與流量對應的4 20Ma (或RS-485)標準電流信號輸出。3) 主要特點采用可拆式結構，水表殼體不必從管道上拆下，即可在現場取出更換機芯。測量機芯通用性、一致性好，更換機芯或葉輪無需重新標定，方便用戶維修。采用插入式結構，流通能力大，壓力損失小。除了顯示累計流量外還顯示瞬時流量。便于時時監控管道中的流量。與普通水表的連接尺寸相同，老水表更換電子水表非常方便。輸出4 20mA (或RS-485)標準電流信號,可方便接入各種自控系統。水表安裝即可水平安裝也可垂直安裝。4) 主要技術指標被測水溫不超過40°C (熱水表不超過90°C)。被測水的最高工作壓力為I. OMPa。在過載流量時，水表的壓力損失不超過0.03Mpa。示值誤差限從包括最小流量至不包括分界流量的低區為±5%。從包括分界流量至包括過載流量的高區為±2%。輸出信號4 20mA。電源3V或3. 6V鋰電池，電池使用壽命3年。顯示液晶顯示，上一行顯示數字為瞬時流量，單位為m3/h，下一行顯示數字為累流量，單位為m3。顯示形式一體型和分體型。外殼防護等級一體型IP67。分體型水表本體IP68 ；壁掛式顯示箱不防水。環境溫度O 50°C。安裝方式可水平或垂直安裝(垂直安裝介質流向建議從下向上)。(2)超常規型小流量測量解決方法超常規型小流量測量主要利用MG系列橢圓齒輪小流量計實現。澳大利亞trimecind公司生產小流量計是一款非常經濟實用的流量計,最小的一款MG004能測量0.5-36升/小時的范圍。安裝簡便，有鋁和不銹鋼兩種材質可選。MG系列小型橢圓齒輪流量計采用液體流動推動兩個非常精密的橢圓轉子轉動的方式測量流量。采用最新工藝和材料。測量精準、可靠，更重要的是經濟實用。型號MG004MG006, MG008尺寸4mm, 6mm，8mm[0084]測量范圍O.5-36 2-100 15-550 升 / 小時測量水流量高精度，高重復性，精度1%讀數精度，提升精度0.2% ;重復性0.03%材質316不銹鋼、鋁等兩種脈沖輸出干簧管型脈沖和霍爾脈沖抗干擾性能好無需直管段，垂直或水平安裝均可有聞壓型，最聞耐壓400bar有本安型可選IXD顯示帶脈沖信號或4_20mA信號輸出可選IXD批量控制儀表可配Y型過濾器(3)超常規型大流量(生產區)測量解決方法口徑大于I O O的水管可以選用標準孔板與差壓變送器配合的方法進行測量；特大口徑超過I Q O O的可選配插入式阿牛巴式流量計進行測量。(4)蒸汽流量測量方案按照不同管徑和工況對蒸汽測量選用不同的選型方案，蒸汽主要用孔板、渦街流量計、噴嘴等來測量，其中以渦街流量計更為常見，其主要用于工業管道介質流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。按照蒸汽流量大小，可以采用加小旁路滿足小流量蒸汽測量的方法。(5)污水、廢水測量方案I) 可選用污水專用流量計或電磁流量計進行測量，污水流量測量主要方案包括插入式多普勒超聲流量計測量原理當污水含有較多的泥沙或氣泡，并且污水是在滿管狀態下流動時，適合采用這種原理。因為如果采用電磁流量計，開始幾年會運行良好，但幾年后讀數會逐漸變小，主要是因為污水比較臟污，含有大量的粘性污物，在長期運行下會在電極上粘上污物，導致電極靈敏度降低，電磁流量計就不能正常工作了。如果采用外夾式超聲原理，也會因為管壁導聲性能不好、內壁粘附污物、傳感器浸水污染耦合劑等原因影響測量效果。而采用插入式多普勒原理，可以有效地解決上述問題。當安裝位置在地下或浸入工作時，請選用防護等級為IP68的插入式傳感器。如果管壁為鑄鐵、水泥管、PVC管、波紋管等，還可以加選抱箍，保證安裝運行穩定可靠。2) 插入式時差型超聲流量計測量原理當污水相對較清澈，無太多的雜質或氣泡等污物時，并且是在滿管狀態下流動時，適合采用這種原理。原因同上。3) 堰槽式超聲液位測量原理如果污水流經的是開放式的溝渠，可以施工合適的堰槽，用超聲液位計測液位，然后通過積算儀轉化為污水流量。4) 明渠式測量原理采用面積、流速法，采用液位、流速一體化傳感器，同時測量液位和流速，積算儀再根據截面形狀及流速、液位信息計算流量。5) 電磁流量計測量原理如果污水不會污染或粘附電極，可以采用此法，但要慎用。、數據采集系統(IDAS)遠程I/O采集盒廣泛適用于電力、石油、化工和冶金等行業，主要用于生產過程中各種模擬量、就地集中采集和數字式轉換，轉換后的數據可直接用于就地設備的控制，也可通過網絡將數據送入上位大型化處理系統(DCS等)，由系統做統一處理后，用于設備參數監測及作為設備控制的依據。I) 主要特點采用壁掛式就地安裝，可節省大量信號電纜。采用DYNET (RS-485/RS-422)現場總線式遠程網絡，無中繼時通信距離可I. 2Km。設計冗余通訊，通訊最高速率為2. 5Mb/S。采用最新技術設計，電氣抗干擾性能強。外殼為進口鋼制機箱，防護等級為IP65 (無顯示窗口 IP66)I 實現防塵、防水、防磁。采集盒內置操作鍵和顯示功能，可方便用于現場調試。采集盒可同時獨立向數顯器通訊，用于重要參數監視。2、系統結構通過遠傳數據采集系統(IDAS),將數據傳送進DCS，增設遠方數據接口機，由DCS系統，將數據上傳進各廠SIS (MIS)系統，再通過遠方數據服務器，將數據通過internet網，遠傳進監控中心。本實用新型的系統全面對汽水平衡狀態檢測系統運行狀態進行檢測，建立科學、完善的檢測數據分析管理平臺，能夠準確測量、計量貿易結算表計，按300t/h蒸汽流量，精度提高O. 5，誤差有15t/h，每年貿易結算偏差近700萬；若按現管理方法，漏點、小流量測不出、手抄表誤差造成的汽水損失達I 2%，30萬機組多補水10噸/小時，百萬機組每年損失過3百萬；可為企業提高減人增效，其中節省人工抄5人以上統計管理工作，每年節省人工費30余萬元。
權利要求1.一種熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，其特征在于，包括用水量測量裝置、用汽量測量裝置、污水量測量裝置、遠傳數據采集系統、廠級監控信息系統及汽水平衡分析管理平臺，用水量測量裝置、用汽量測量裝置和污水量測量裝置分別通過一個遠傳數據采集系統與廠級監控信息系統的輸入端連接，廠級監控信息系統的輸出端與汽水平衡分析管理平臺連接。
2.根據權利要求I所述的熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，其特征在于，所述的汽水平衡分析管理平臺通過通信網絡與一汽水平衡監控中心連接。
3.根據權利要求I所述的熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，其特征在于，所述的用水量測量裝置包括電子遠傳水表、橢圓齒輪小流量計和插入式阿牛巴式流量計的一種或以上；所述的用汽量測量裝置包括小旁路小流量蒸汽流量計；所述的污水量測量裝置包括插入式多普勒超聲流量計、插入式時差型超聲流量計、堰槽式超聲液位計、明渠式液位/流速測量儀和電磁流量計的一種或以上。
4.根據權利要求I所述的熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，其特征在于，所述的廠級監控信息系統包括網閘、SIS系統服務器、防火墻、廠級網絡、廠內服務器和廠內瀏覽器終端，所述的遠傳數據采集系統的輸出端依次通過網閘、SIS系統服務器、防火墻和廠級網絡分別與廠內服務器和至少一個廠內瀏覽器終端連接。
5.根據權利要求I或4所述的熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，其特征在于，所述的汽水平衡分析管理平臺包括交換機、工作站計算機、數據服務器和應用服務器，所述的廠級監控信息系統通過交換機分別與工作站計算機、數據服務器和應用服務器連接。
6.根據權利要求5所述的熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，其特征在于，所述的應用服務器通過通信網絡與一汽水平衡監控中心連接。
專利摘要一種熱電聯產企業汽與水平衡在線檢測及分析管理平臺，包括用水量測量裝置、用汽量測量裝置、污水量測量裝置、遠傳數據采集系統、廠級監控信息系統及汽水平衡分析管理平臺，用水量測量裝置、用汽量測量裝置和污水量測量裝置分別通過一個遠傳數據采集系統與廠級監控信息系統的輸入端連接，廠級監控信息系統的輸出端與汽水平衡分析管理平臺連接。本實用新型的優點是建立了完善的全面的檢測及數據分析管理平臺，對汽水不平衡數據進行在線分析,及時給出應對措施,并建立水、汽用表、漏點測量一對一鑒定檔案,對整個汽水平衡管理做到在線可控、在控，使企業汽損率降到最低，給企業帶來效益。
文檔編號G05B19/418GK202748655SQ20122040529
公開日2013年2月20日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者高正 申請人:青島斌正儀表技術有限公司