【前言】“十三五”圓滿收官，“十四五”揚帆啟航。為了鼓勵廣大團員青年為“十四五”高質量發(fā)展建言獻策，充分調動團員青年參與企業(yè)管理、關心企業(yè)發(fā)展的積極性，營造人人愛企業(yè)、人人為企業(yè)的濃厚氛圍，為集團公司二次創(chuàng)業(yè)、做強做優(yōu)匯聚青春智慧，集團公司團委組織開展了“青話高質量，建言十四五”征集活動。截至目前，全系統(tǒng)共征集論文704篇、金點子建議1735個。經過層層審核篩選，共推薦論文178篇、“金點子”建議481個參加終評。即日起，本欄目將陸續(xù)刊發(fā)部分征文建議。
隨著電力體制改革逐漸深入，我國發(fā)電企業(yè)將面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，日益激烈的市場競爭也對火電機組的靈活性要求不斷提高。隨著火電機組參與調峰成本較低，一鍵啟停、深度調峰技術得到廣泛應用，在機組設備管理水平相差不大的情況下，設備管理方法的創(chuàng)新將在火電企業(yè)的作用將越來越重要。
隨著廠級實時/歷史數據庫的應用普及，基于實時/歷史數據庫系統(tǒng)的廠級監(jiān)控系統(tǒng)、生產檢修系統(tǒng)正在各發(fā)電廠得到大規(guī)模的普及和應用，同時也實現了在電廠辦公室及與分子公司或者集團公司之間的重要運行參數遠程監(jiān)控等功能。但是傳統(tǒng)的廠級監(jiān)控系統(tǒng)中，基于實時/歷史數據庫系統(tǒng)開發(fā)應用主要包括針對機組經濟運行的廠級性能計算和耗差分析，保存在實時歷史數據中大量的歷史數據并未被充分利用。這些海量的生產運行數據中包含了設備運行狀態(tài)和參數耦合關聯(lián)的重要信息。如何通過智能數據挖掘技術，從海量的生產數據中抽取出影響系統(tǒng)設備安全運行的信息，為現場的安全生產和運行管理提供更加科學的判斷依據，將是火力發(fā)電企業(yè)的研究方向。
一、提前預警保安全
目前，發(fā)電行業(yè)伴隨單元機組容量不斷擴大，系統(tǒng)更加復雜，而且安全性、可靠性的要求日漸提高，需要處理判斷的運行信息逐漸增多。在這種情況下，僅憑有關人員的經驗和感覺對設備進行監(jiān)控存在監(jiān)視范圍有限、監(jiān)視時間有限、參數之間關聯(lián)度難以掌握等缺點，已經不能滿足電廠安全運行生產管理要求。因此需要建立對機組運行狀態(tài)進行在線監(jiān)測分析，并實時做出早期預警和初步診斷的自動化狀態(tài)監(jiān)視和診斷體系，來部分代替人工開展海量實時參數監(jiān)視、數據價值收集，以保證機組安全運行和高可靠性，從而降低人員勞動強度、提高機組運行參數壓線率、優(yōu)化工況、提高整體運行效率。
智能早期預警系統(tǒng)使用神經網絡技術，對所需監(jiān)視的重要設備或者系統(tǒng)建立模型，并采用正常運行工況時大量現場測量歷史數據進行模型訓練，在模型訓練完成后，預警診斷系統(tǒng)能夠實時監(jiān)視設備或系統(tǒng)實際運行狀況和正常運行狀態(tài)（期望值）的任何偏差，可以說，預警診斷系統(tǒng)能夠在破壞性故障真正發(fā)生之前的早期階段就能及時發(fā)現和預測故障。
二、提質增效促發(fā)展
從設備經濟性方面看，由于過去產能致使燃煤的價格持續(xù)上漲，縮小了發(fā)電企業(yè)的效益空間，火電機組的能耗水平直接決定了火電企業(yè)的盈利水平。
目前電廠的性能計算系統(tǒng)基本可以完成主輔機的主要經濟性指標的計算和統(tǒng)計，但仍存在以下問題：參與計算的現場數據可靠性無法保障，多次傳輸后參與計算的現場數據質量取決于現場的傳感器是否損壞、傳輸網絡是否正常、數據庫服務器是否故障等因素，導致最終計算結果的可靠性和穩(wěn)定性無法保證；熱力系統(tǒng)結構的差異性較大，傳統(tǒng)的性能計算參照統(tǒng)一標準進行輸出，不能考慮到各機組之間的細節(jié)差異化；機組存在較強的熱慣性且大部分時間處于非穩(wěn)態(tài)運行，傳統(tǒng)的性能計算無法保證性能計算結果的有效性和代表性；多樣化熱力系統(tǒng)的可比性較差，同類型機組的不同運行邊界和條件下，對標結果也千差萬別，無法從海量的歷史數據中挖掘到有效的對標結果；能耗異常的相關數據不易被關注，無法實現“能耗異常預警—能耗異常診斷—能耗案例分析”的全鏈條分析流程。
面對上述問題，有必要建設一套準確、高效、創(chuàng)新的能耗分析、對標、優(yōu)化系統(tǒng)，對火電機組進行深度分析、多維對標、精準優(yōu)化，為電廠管理和操作人員開展運行監(jiān)管、節(jié)能對標、管理降耗等工作提供有效可行的輔助工具，確保發(fā)電機組的安全高效運行。一是在充分了解機組的生產方式、運行模式和檢測設備精度基礎上，對電廠的生產過程數據、機組檢修后數據、試驗參數進行收集與存儲，以應修必修、修必修好為原則，推行檢修作業(yè)標準化、制度化，防止檢修過程中漏項等失誤。二是進行設備劣化分析，實現設備壽命管理，及時提醒檢修人員設備使用壽命，重要設備到期更換。三是能為運行優(yōu)化調整、設備劣化分析及檢修提供數據和技術支撐，形成高效率的數據支撐平臺。
三、安全環(huán)保增效益
近年來，隨著MIS系統(tǒng)和SIS、EAM、ERP等信息系統(tǒng)在電廠的應用普及，采用計算機系統(tǒng)進行設備管理已經成為提高設備管理效率的有效手段，并在長期設備管理活動中積累了大量設備缺陷、故障、維修過程、操作等設備管理業(yè)務數據和設備運行過程數據，這些數據為電廠開展大數據挖掘，深入實踐各種設備分析評估方法提供了豐富的數據依據。
但目前的電廠運營模式大多是在設備、系統(tǒng)故障后才進行分析總結，經驗教訓慘痛，而且費時費力。建議開發(fā)智能監(jiān)視診斷系統(tǒng)，全面自動監(jiān)視電廠的各個系統(tǒng)、主機、輔機等。與傳統(tǒng)報警診斷相比，該技術體系能夠在漸變性故障發(fā)生之前、劣化趨勢達到一定標準時及時報警，并提供該異常的具體變化趨勢，以及相關異常參數情況，供故障預警與分析。同時，發(fā)電廠結合現場生產實時數據和結構化數據，對機組一對一建模分析，實時計算全廠發(fā)供電煤耗、供熱煤耗、各種效率（鍋爐、汽輪發(fā)電機組及其輔助系統(tǒng)等）、損耗（煤、水、電、熱耗等）、入爐煤信息等參數，污染物排放量等。還可通過煤質、煤量、噴氨量等重要參數分析，通過優(yōu)化鍋爐燃燒，做到精準噴氨，嚴控環(huán)保數據，有效助力打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。
另一方面，通過開發(fā)全廠人員定位系統(tǒng)，發(fā)電廠精準把控入廠人員所處位置，防止人員在卸煤溝、灰?guī)?、渣倉等高風險地區(qū)單獨作業(yè)，在高溫、高壓、強酸、強堿等設備異常自動報警時，還可以標定高中風險區(qū)域，實現人員軟隔離，防止人員二次傷害。
【作者簡介】
魏育龍，男，31歲，大學本科學歷，畢業(yè)于遼寧工業(yè)大學自動化專業(yè)，陽城國際發(fā)電有限責任公司儀控五班技術員，高級工/助理工程師，曾獲山西公司2018年青年創(chuàng)新創(chuàng)效活動二等獎、陽城發(fā)電公司“六號機組檢修功臣”“優(yōu)秀共產黨員”等稱號。
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