基本信息
- 項目名稱：
- 火力發(fā)電廠節(jié)能增效評價及管理優(yōu)化系統(tǒng)
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 進入21世紀，全球氣候變化，能源緊缺，節(jié)能減排是關(guān)系經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題，是中央確定的我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)?；痣娦袠I(yè)既是優(yōu)質(zhì)清潔能源的創(chuàng)造者，又是一次能源消耗大戶和污染排放大戶，因而也是國家實施節(jié)能減排的重點領(lǐng)域。 項目響應(yīng)國家號召，提出了火力發(fā)電廠節(jié)能增效評價及管理優(yōu)化系統(tǒng)提出了一套評價火電廠節(jié)能水平的優(yōu)化管理系統(tǒng)，可結(jié)合發(fā)電廠現(xiàn)有的DCS等系統(tǒng)，來有效評價發(fā)電廠的節(jié)能空間，分析節(jié)能潛力，并給出切實可行的節(jié)能建議方案?？捎行苿踊痣娦袠I(yè)的節(jié)能減排。
- 詳細介紹：
- 火力發(fā)電廠節(jié)能增效評價及管理優(yōu)化系統(tǒng)提出了一套評價火電廠節(jié)能水平的優(yōu)化管理系統(tǒng)，可結(jié)合發(fā)電廠現(xiàn)有的DCS等系統(tǒng)，來有效評價發(fā)電廠的節(jié)能空間，并給出切實可行的節(jié)能建議方案。 本項目對火電廠生產(chǎn)過程做全方位地數(shù)據(jù)采集和分析處理；通過數(shù)學(xué)模型計算，節(jié)能改造工程模型的篩選及合經(jīng)濟效益分析，來對火電廠的控制策略進行優(yōu)化或者對節(jié)能改造工程提出具體的方案建議。最終實現(xiàn)推動已經(jīng)成熟的各項節(jié)能技術(shù)或者新研發(fā)的產(chǎn)品和技術(shù)更快更好更可靠地運用到火電廠節(jié)能中去。 本項目控制系統(tǒng)的設(shè)計都是基于工業(yè)應(yīng)用的設(shè)備（如：PLC控制系統(tǒng)），可以直接應(yīng)用到工業(yè)現(xiàn)場，無須二次設(shè)計。項目的實施，可以使發(fā)電廠確認自身的優(yōu)勢和劣勢、正確認識與優(yōu)秀企業(yè)的差距，是發(fā)電廠對標管理機制的一種具體實現(xiàn)。本項目的應(yīng)用，預(yù)計可以節(jié)能15%左右。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 進入21世紀后，全球氣候變化，能源資源緊缺，生態(tài)環(huán)境惡化已經(jīng)成為當(dāng)今人類面臨的挑戰(zhàn)。我國火電廠能耗的普遍水平比國際先進水平低，同時污染物排放比率大，火電行業(yè)節(jié)能空間巨大，是我國實現(xiàn)節(jié)能增效的關(guān)鍵能源領(lǐng)域之一。 作為對中國的發(fā)展有著深刻的社會責(zé)任感的大學(xué)生，深感火電廠節(jié)能減排勢在必行。 本項目創(chuàng)新提出了一套可覆蓋全國火電廠的節(jié)能增效評價及優(yōu)化系統(tǒng)，致力于為我國火電廠提供可靠的能源管理服務(wù)和全面的且具有針對性的實現(xiàn)節(jié)能增效的控制方案和解決策略建議。 系統(tǒng)采集和分析火電廠發(fā)電的整個過程中的各個可節(jié)能環(huán)節(jié)中反應(yīng)其節(jié)能潛質(zhì)的重要參數(shù)，主要含有入廠和入爐燃煤環(huán)節(jié)，鍋爐燃燒環(huán)節(jié)，主要蒸汽參數(shù)環(huán)節(jié)，汽輪發(fā)電機組運行，其他主要輔機設(shè)備等五大部分，進行數(shù)學(xué)模型分析，重要參數(shù)比較，最終對不同的火電廠機組提出有效的節(jié)能評價和整改策略，有針對性地促進火電廠的節(jié)能工作。 同時，建立全面的火電廠節(jié)能增效解決方案數(shù)據(jù)庫為火電廠的節(jié)能工作科技創(chuàng)新做出儲備，積累并利用節(jié)能工作中的寶貴經(jīng)驗。通過以太網(wǎng)和中央數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)系統(tǒng)覆蓋內(nèi)的火電廠數(shù)據(jù)資源共享，通過已完成的節(jié)能改造工程的歷史數(shù)據(jù)，對各種節(jié)能改造策略實施后的“節(jié)能增效”指標和工程投資回報經(jīng)濟效益進行估算，以確保投資節(jié)能改造的可靠性和可行性。 最終將推動成熟的節(jié)能技術(shù)或者新研發(fā)的產(chǎn)品和技術(shù)在全國范圍內(nèi)的火電廠里迅速實施。
科學(xué)性、先進性
- （1）系統(tǒng)采集和分析火電廠發(fā)電的整個過程中的各個環(huán)節(jié)中反應(yīng)其節(jié)能潛質(zhì)的重要參數(shù)，含有入廠和入爐燃煤環(huán)節(jié)，鍋爐燃燒環(huán)節(jié)，主要蒸汽參數(shù)環(huán)節(jié)，汽輪發(fā)電機組運行，其他主要輔機設(shè)備環(huán)節(jié)。計算火電廠節(jié)能增效指標，綜合量化火電廠節(jié)能工作的成效。 （2)利用數(shù)學(xué)模型分析的方法，主要采取將火電廠機組與同類型先進水平機組相比較，找到機組的節(jié)能空間，即具有最大節(jié)能潛質(zhì)的環(huán)節(jié)。 （3）建立火電廠節(jié)能增效解決方案數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫內(nèi)含有火電廠節(jié)能改造方案及控制優(yōu)化策略和以往節(jié)能工作中的經(jīng)驗。比較分析，為不同火電廠機組制定最合適的節(jié)能增效優(yōu)化方案。 （4）通過以太網(wǎng)和中央數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)系統(tǒng)覆蓋的火電廠相關(guān)的數(shù)據(jù)資源共享。為我國火電行業(yè)搭建一個節(jié)能增效技術(shù)經(jīng)驗交流的平臺。 （5）系統(tǒng)有明確的功能規(guī)劃，并且制訂統(tǒng)一的標準，就可以制定出統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，從本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對象，范圍，編碼，接口，架構(gòu)等方面逐一進行規(guī)范，采用統(tǒng)一的、具有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ姆绞?，將容易得到發(fā)展推廣。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1、本項目已榮獲2009年施耐德電氣杯全國大學(xué)生“節(jié)能增效”大賽一等獎。 2、本項目已榮獲2009年全國大學(xué)生節(jié)能設(shè)計競賽一等獎。 3、本項目作品受邀出展2009年中國國際節(jié)能減排及新能源技術(shù)博覽會，期間受到胡錦濤，習(xí)近平等重要國家領(lǐng)導(dǎo)人的關(guān)注，并且予以肯定和指示。 4、榮獲第27界本校“挑戰(zhàn)杯”學(xué)生課外科技作品競賽特等獎。
作品所處階段
- 與華能，國電等旗下的幾個火電廠有合作意向
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作
作品可展示的形式
- 實物；模型，圖紙；現(xiàn)場演示 ； 圖片，錄像；
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 項目響應(yīng)政府在十六屆五中全會所提出節(jié)約資源的基本國策，有效推動火電廠的節(jié)能改造，降低節(jié)能改造成本和風(fēng)險，將取得巨大的社會和經(jīng)濟效益，將會對以最優(yōu)方式創(chuàng)建一批節(jié)能增效型火電廠產(chǎn)生十分重要的意義。 因為采用同一套針對火電廠的節(jié)能增效評價和管理優(yōu)化系統(tǒng)，可以培養(yǎng)出通用的技術(shù)人員，系統(tǒng)及技術(shù)可以被迅速地從一個電廠推廣到另一個電廠，最終搭建成覆蓋很多火電廠機組的系統(tǒng)。 目前，國家對火力發(fā)電廠節(jié)能的評價界定缺乏統(tǒng)一可行的標準及方法，其節(jié)能與否界定不清，節(jié)能監(jiān)督管理無據(jù)可依。本作品可協(xié)助政府出臺嚴格有效的相關(guān)法律，實際操作中起到依法管理、引導(dǎo)和推動火電廠節(jié)能的效用,并使政府可以據(jù)此提供權(quán)威的建設(shè)節(jié)能型火電廠的相應(yīng)的法律保護。還促使火電廠去瞄準國內(nèi)乃至國際同類型發(fā)電機組的先進指標，建立針對自身有效的節(jié)能策略。讓各火電廠以謹慎的態(tài)度，最優(yōu)的選擇性的更換，實現(xiàn)現(xiàn)役機組通過控制策略優(yōu)化者部分節(jié)能改造來獲得最大化節(jié)能效果及綜合經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 目前，國內(nèi)外火電廠中使用的最先進的為SIS系統(tǒng)，與本項目所提出的系統(tǒng)具有相似之處，但是具體就其目的及功能而言，卻是大相徑庭的。SIS應(yīng)該劃分為以下系統(tǒng)：BAS（基本應(yīng)用系統(tǒng)），OCS（優(yōu)化指導(dǎo)系統(tǒng)），DMS（設(shè)備維護系統(tǒng)），ERS（經(jīng)濟運行系統(tǒng)）。 對于一個火電廠而言，火電廠節(jié)能增效評價及管理優(yōu)化系統(tǒng)與SIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)范圍相近，基本上都是含有火電廠的含有微機控制系統(tǒng)的系統(tǒng)過程數(shù)據(jù)。但是本系統(tǒng)側(cè)重于火電廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)中與節(jié)能增效相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)的采集分析。還有SIS系統(tǒng)的概念是廠級監(jiān)控"信息"系統(tǒng)，"信息"這個明SIS數(shù)據(jù)來源的途徑為通訊，而不是硬件采集。而本系統(tǒng)除了可來自通訊還可以來自硬件采集。另外本系統(tǒng)建立節(jié)能管理解決方案數(shù)據(jù)庫，收集并存儲火力發(fā)電廠的各種先進技術(shù)與控制經(jīng)驗，專門為我國火電廠后續(xù)的節(jié)能工程改造而儲備，并不將數(shù)據(jù)僅僅局限于廠級而是大范圍內(nèi)通過以太網(wǎng)實現(xiàn)各種節(jié)能途徑的數(shù)據(jù)共享。 進一步就功能而言更有所不同。首先，大體介紹一下SIS系統(tǒng)主要部分及其功能。SIS中的BAS包括最基本的應(yīng)用：如運行監(jiān)視（WEB瀏覽）、曲線分析、報表打印、性能計算、廠級過程實時/歷史庫檔案，其它需要生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源，當(dāng)然還包括實時/歷史庫本身的集成和應(yīng)用，SIS網(wǎng)絡(luò)等。OCS包括：優(yōu)化運行，操作指導(dǎo)，小指標競賽，依靠OCS來優(yōu)化機組運行，指導(dǎo)機組運行，考核相應(yīng)的人員、提高其操控機組運行的水平，從而提高機組的運行水平。DMS包括：設(shè)備故障診斷，狀態(tài)檢修，壽命分析，它需要對設(shè)備運行的狀態(tài)、熱力系統(tǒng)等具有深入的研究，才能提出相應(yīng)的計算方法。ERS包括：競價上網(wǎng)，負荷分配，廠級性能分析等，它從直接提高效益的角度來考慮SIS的功能，ERS需要準確的、全面的數(shù)據(jù)，需要多種計算策略才能做出來。還有很多廠家開發(fā)了一些其它的應(yīng)用，稱為OAS（其它應(yīng)用系統(tǒng)Other Application System），這些系統(tǒng)可以自成系統(tǒng)，也可以融在其它的系統(tǒng)當(dāng)中?？梢奡IS系統(tǒng)并不能夠進行節(jié)能增效評價和節(jié)能方案建議。 因為需求不統(tǒng)一、太復(fù)雜，沒有人來統(tǒng)一標準，所以SIS沒有像DCS那樣，得到很大的應(yīng)用，形成非常混亂的局面。
