浅谈火力发电厂数字化发展现状以及向智能化电厂转型

浅谈火力发电厂数字化发展现状以及向智能化电厂转型

(华电江苏能源有限公司句容发电厂江苏镇江212000)

摘要:目前我国工业产业正处于数字、智能化快速转型期,它旨在提高工厂整体生产产量,便捷化生产流程,最大限度做到节本提质,迎合国家工业发展宏观政策要求。本文主要探讨了我国火力发电厂的数字化发展现状,并对它在智能化转型过程中的相关技术及其应用进行了简要分析。

关键词:火力发电厂;数字化发展现状;智能化转型;技术应用

火力发电厂是我国电力能源企业的重要支柱,目前随着互联网信息化时代的火热发展,它也逐渐步入了智能信息化时代,它对先有的互联网、云计算、大数据及物联网等等技术的应用非常广泛成熟,这也让它有机会更早从数字化发展时代逐渐向智能化发展时代快速转型,以获得更大经济效益与社会效益。

一、火力发电厂数字化发展的基本现状及问题分析

火力发电厂建设近10年来在我国已经呈现出井喷式发展态势,在这一阶段它以为强调发展速度、工程进度与生产效益,其数字化技术发展也呈现出持续走高趋势。但现如今,它希望逐渐回归理性,希望从低耗高效的角度来重新思考自身发展前景,即重新回归工程本质,做精品工程。为此,从数字化向智能化转型已经成为火力发电厂未来发展的重要方向,它能够帮助厂内机组效率,技术研发水平逐步实现提高,改变高速且粗放的生产发展现状,为行业领域发展带来新气象。

从现有的火力发电厂数字化发展现状来看,它已经充分利用到了电厂的全部数字化信息,实现了传统网络数据信息向数字化信息的全面转变,并能够实现高精准的信息交换与实时共享,结合智能专家系统实现相关生产策略优化,为火力发电厂机组优化提供科学的指导操作条件。在过去几年里,国内的火力发电厂已经基本实现了不同程度的数字化,但实际上其数字化的实现程度依然与海外发达国家存在明显差距,严格来讲可以反映于3个方面:第一,火力发电厂重要机组的基础设备层没有全面普及数字化,因为其中还有较大量的底层基础设施依然还在采用传统模拟量、开关量为主的信号控制方式,它们的数字化程度相当之低,反观它的日常维护与建设成本却相当之高,毫无利用性价比价值;第二,火力发电厂重要机组及设备没有充分利用数据,当前伴随基础设备层上传数据的越来越多,如果其机组设备数据利用程度过低,将直接导致机组设备无法被实时监控,其实时信息也无法直接上传到监控层与管理层层面,这在一定程度上制约了上层高级应用软件的固有应用深度,对机组设备机能拓展与生产效率提高都极为不利;第三,火力发电厂重要机组的数据挖挖掘程度严重不足,其中存在大量数据资源缺失现象,而且还常常伴随数据分散、缺乏连贯性、难以整合形成整体,导致火力发电厂在某些重要时刻时无法做出有效决策,影响生产效率及生产进度。

从整体来讲,当前的火力发电厂在数字化发展进程中还不能有效且全面的推行数字化发展形势,特别是对数字化内容的有效拓展与优化不足,例如厂内的现场总线技术与信息收集范围深度都有所欠缺,这严重阻碍了数字化电厂向未来智能化电厂转型的前进步伐[1]。

二、火力发电厂数字化发展向智能化电厂转型的具体技术应用分析

客观讲,数字化电厂是基础,而智能化是对数字化电厂的进一步发展与丰富,这里的丰富是指技术层面的丰富,智能化电厂中的许多先进技术融合均来自于数字化技术,且对数字化技术本身进行了转型升级。

(一)数字化电厂向智能化电厂转型的基本内涵

数字化电厂在向智能化电厂转型过程中首先要明确自身技术将会发生转变,例如其基础设备应用会更为先进,所采用的传感测量技术会更加细腻,例如它就实现了在线精确测量,结合控制层与智能算法对设备系统运转进行智能化控制,最后提出智慧化决策,丰富火力发电厂数字化发展进程,满足电厂中所有信息的高效率传输应用,保证电厂中所有设备的运行、控制、管理以及决策都符合全新的智能化基础需求,体现新型电厂的技术优越性。

(二)数字化电厂向智能化电厂转型的相关技术应用

在火力发电厂转型过程中,其中所涉及智能化技术内容会相当之多,所涉及到的转型局部位置也非常明确,这里简单分析两点。

1对基础设备层的转型

首先要对基础设备层进行转型,它也是数字化电厂向智能化电厂转型的关键。在具体的系统方面,二者都采用到了相对成熟的FCS现场总线数字化装置以及仪表。从技术更新角度层面来讲,智能化电厂就希望将原有的数字化电厂生产设备层直接数字化,并同时融入目前最为先进的双能γ射线技术、激光诱导击穿光谱技术、中子活化技术以及微波技术等等。另外像在线烟气测量技术也非常关键,它就涉猎到了LIBS烟气测量技术领域,采用到了智能烟气分析仪以及信息融合软测量技术。举个例子,在火电发电厂的机组中会采用到炉膛温度测量技术,传统测量采用的是超声波数字测量技术,而如今的智能化技术则倡导对CCD三维可视化技术以及激光体温度测量技术合理利用与融入,保证火电发力生产中对相关重要生产指标的在线精确测量,也为动态控制及优化电厂生产创造条件。

2对实时控制层的转型

实施控制层是传统数字化火力发电厂生产的关键,当前其中的诸多数字化技术需要转型为智能化技术,满足机组内锅炉、电气、辅机、气机的DCS一体化动态控制,建立全新的动态控制系统,确保火电厂的整体运转更加安全稳定。在智能化火电厂转型后,其生产所采用的技术也应该全部转变为模糊控制、神经网络BP、预测控制、遗传算法等等。这些优秀的智能化技术实现了整个火电厂机组优化,也同时满足了节能降耗的基本生产要求。

除此之外,火力发电厂还会对系统优化层、生产管理层以及电厂决策层进行有效升级优化,保证它们也实现智能化操作,满足火电厂未来更大规模的生产发展需求[2]。

总结:

在未来,火力发电厂还会继续大跨步向智能化方向发展前进,它会充分借助当前的移动互联网、物联网、大数据、云计算等等技术来实现技术融合,提出全新的生产计算模式、研发全新的射频识别技术、定位系统、传感器技术以及在线信息传感设备技术。满足其本身与外界互联网的实时联动需求,不断优化、提升火力发电厂生产水平与产品质量。

参考文献:

[1]李晋鹏,齐斌,郭建,等.火力发电厂数字化设计集成平台[C].//电力行业信息化优秀成果集2013.2013.

[2]葛志伟,刘战礼,周保中,等.火力发电厂数字化发展现状以及向智能化电厂转型分析[J].发电与空调,2015(5):45-47.

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