生物质发电产业集群远程智能监控系统研究.doc
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1、生物质发电产业集群远程智能监控系统研究【摘要】在单个电厂管控一体化基础上,远程智能监控系统设置大容量数据存储中心,接收并存储集群区域内各厂的实时数据,配置专用分析和决策软件包,对区域数据进行专门的挖掘分析和评估,寻求产业优化方向,改进产业运作策略,实现完整的产业链优化,力求找到最优的运行模式。引言随着社会、经济的不断发展和人口数量的不断增长,世界各国对于能源的消费和需求不断攀升,为了应对能源危机,实现能源可持续发展,对可再生能源技术的研发变得越来越重要。生物质能是一种典型的可再生能源,利用生物质能源替代石油、煤炭和天然气等燃料生产电力,可减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源。由于生物质能源未
2、来发展潜力巨大,很多发电集团和产业集团大量投资建设生物质发电和热电项目,很多区域的生物质发电或热电厂已初具规模,渐渐形成了以生物质发电为主的产业集群,生物质发电产业集群是契合国家生态环境保护和可再生能源利用策略的建设项目。利用区域内的农业生产废异物秸秆作为火电机组的生物质燃料,继而发电或热电联产。地理区域覆盖面广,产业链完整,项目生命周期长,社会效益深远重大,经济效益良好可期。发展生物质能产业集群,有利于发展有市场优势的特色生物质能产品,促进生物技术产业更快全面地发展。产业集群包含了秸秆收集、加工制粒、燃料仓储、燃料配送、发电或供热、工厂排放无害化处理等完整环节。各厂、各生产区段、各环节密切关
3、联,上下游企业相关性强。传统的以单个工厂为独立运行单位的生产管理体系,各自为阵,要实现集群总体高效目标几无可能,相关管理弊端也显而易见。如何基于大数据,对集群内多个厂的数据进行分享,分析,优化,是未来的发展方向。远程智能监控系统设置大容量数据存储中心,接收并存储产业集群内各厂的实时数据,配置专用分析和决策软件包,对产业集群数据进行专门的挖掘分析和评估,并通过网络可轻松实现数据共享,专家团队,研究院校,集团总部,电厂专工等都可以通过一定的权限配置远程获得现场实时数据,并可进行远程故障诊断与分析。大数据优化可通过对多个电厂数据分析比较,致力于整个产业集群优化,改进产业运作策略,实现完整的产业链优化
4、,力求找到最优的运行模式,并为后续类似产业发展提供借鉴。1远程监控管理系统方案本研究以某集团在安徽区域的生物质发电厂投资规划为例,包含发电厂和热电厂共10座,发电厂配置1130t/h炉+30MW凝汽式汽轮发电机组,热电厂配置275t/h炉+215MW母管制抽凝式热电机组。以及相应的燃料加工厂等,规划了生物质发电产业集群远程智能监控系统的数据信息网络架构。系统采用B/S架构,该架构最大的优点就是可以在任何地方进行操作但是却不用安装专门的软件,只要有一台能上网的电脑或者智能终端就能使用,客户端零安装、零维护,系统的扩展非常容易。数据信息网络架构见图1。(1)该信息网络展现了生产过程之上的监视信息传
5、输流程,网络共分两层:即工厂层级和集群远程智能监控管理中心。层间信息通过Internet链接传输。(2)发电厂和热电厂均设置厂级高速局域网(至少100MBps以太网),并设置本厂数据服务器(带实时数据库),数据服务器全面收集工厂生产过程数据、管理系统数据。生产过程数据尽可能通过现场总线采集,在获取工艺参数和状态信息的基础上,还可获取现场仪表的“体征”信息,大大增强工厂的可视“透彻”度。(3)每个发电厂和热电厂在厂级高速局域网配置本厂数据接口服务器,向集群远程监控管理中心提供数据,同时接收集群远程监控管理中心的反馈信息。(4)对于燃料收集加工与配送等相关的没有DCS系统的工厂,从工厂信息系统采集
6、数据并通过网络向集群远程监控管理中心发送数据。(5)集群远程监控管理中心设置大容量数据存储中心,接收并存储区域内各厂的实时数据,配置专用分析和决策软件包,对区域数据进行专门的挖掘分析和评估,寻求产业优化方向,改进产业运作策略,并为后续产业投资提供有益借鉴。2集群远程监控管理系统主要监控内容(1)燃料加工厂在厂内配置必要检测仪表、专用智能监测装置,并向工厂信息系统提交所有生产数据和设备状态数据。监控范围如下:秸秆原料称重、记录;取样检测(含水率、杂质);秸秆收购费用结算;秸秆制粒监控(原料送料装置、制粒机械运行参数);秸秆颗粒传输监控;秸秆颗粒仓储监控(储存温度、湿度、料位等)。(2)燃料(秸秆
7、颗粒)配送装载量检测、记录(车载);皮带传输流量检测、记录(皮带传输)。(3)发电厂(全厂采用先进DCS一体化监控)燃料量入炉输送监视;锅炉燃烧控制(总风量控制、风量分布控制、燃烧优化控制等);汽水参数控制(给水流量、主蒸汽温度控制等);汽轮机转速控制(DEH);锅炉安全保护(BMS);汽机保护(ETS);电气控制(ECS);机组协调控制(CCS);BOP辅助系统监视和控制;锅炉烟气排放监测及参数发布(厂外公示)。(4)热电厂(全厂采用先进DCS一体化监控)燃料量入炉输送监视;锅炉燃烧控制(总风量控制、风量分布控制、燃烧优化控制);汽水参数控制(给水流量、主蒸汽温度控制等);汽轮机转速控制(D
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