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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)能增效評(píng)價(jià)及管理優(yōu)化系統(tǒng)
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
進(jìn)入21世紀(jì)，全球氣候變化，能源緊缺，節(jié)能減排是關(guān)系經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問(wèn)題，是中央確定的我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(hù)和污染排放大戶(hù)，因而也是國(guó)家實(shí)施節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域。 項(xiàng)目響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，提出了火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)能增效評(píng)價(jià)及管理優(yōu)化系統(tǒng)提出了一套評(píng)價(jià)火電廠(chǎng)節(jié)能水平的優(yōu)化管理系統(tǒng)，可結(jié)合發(fā)電廠(chǎng)現(xiàn)有的DCS等系統(tǒng)，來(lái)有效評(píng)價(jià)發(fā)電廠(chǎng)的節(jié)能空間，分析節(jié)能潛力，并給出切實(shí)可行的節(jié)能建議方案?？捎行苿?dòng)火電行業(yè)的節(jié)能減排。
詳細(xì)介紹：
火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)能增效評(píng)價(jià)及管理優(yōu)化系統(tǒng)提出了一套評(píng)價(jià)火電廠(chǎng)節(jié)能水平的優(yōu)化管理系統(tǒng)，可結(jié)合發(fā)電廠(chǎng)現(xiàn)有的DCS等系統(tǒng)，來(lái)有效評(píng)價(jià)發(fā)電廠(chǎng)的節(jié)能空間，并給出切實(shí)可行的節(jié)能建議方案。 本項(xiàng)目對(duì)火電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程做全方位地?cái)?shù)據(jù)采集和分析處理；通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算，節(jié)能改造工程模型的篩選及合經(jīng)濟(jì)效益分析，來(lái)對(duì)火電廠(chǎng)的控制策略進(jìn)行優(yōu)化或者對(duì)節(jié)能改造工程提出具體的方案建議。最終實(shí)現(xiàn)推動(dòng)已經(jīng)成熟的各項(xiàng)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(yùn)用到火電廠(chǎng)節(jié)能中去。 本項(xiàng)目控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(chǎng)，無(wú)須二次設(shè)計(jì)。項(xiàng)目的實(shí)施，可以使發(fā)電廠(chǎng)確認(rèn)自身的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)、正確認(rèn)識(shí)與優(yōu)秀企業(yè)的差距，是發(fā)電廠(chǎng)對(duì)標(biāo)管理機(jī)制的一種具體實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目的應(yīng)用，預(yù)計(jì)可以節(jié)能15%左右。

作品圖片

  • 火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)能增效評(píng)價(jià)及管理優(yōu)化系統(tǒng)
  • 火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)能增效評(píng)價(jià)及管理優(yōu)化系統(tǒng)

作品專(zhuān)業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

進(jìn)入21世紀(jì)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(lèi)面臨的挑戰(zhàn)。我國(guó)火電廠(chǎng)能耗的普遍水平比國(guó)際先進(jìn)水平低，同時(shí)污染物排放比率大，火電行業(yè)節(jié)能空間巨大，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的關(guān)鍵能源領(lǐng)域之一。 作為對(duì)中國(guó)的發(fā)展有著深刻的社會(huì)責(zé)任感的大學(xué)生，深感火電廠(chǎng)節(jié)能減排勢(shì)在必行。 本項(xiàng)目創(chuàng)新提出了一套可覆蓋全國(guó)火電廠(chǎng)的節(jié)能增效評(píng)價(jià)及優(yōu)化系統(tǒng)，致力于為我國(guó)火電廠(chǎng)提供可靠的能源管理服務(wù)和全面的且具有針對(duì)性的實(shí)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(chǎng)發(fā)電的整個(gè)過(guò)程中的各個(gè)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(chǎng)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(jī)組運(yùn)行，其他主要輔機(jī)設(shè)備等五大部分，進(jìn)行數(shù)學(xué)模型分析，重要參數(shù)比較，最終對(duì)不同的火電廠(chǎng)機(jī)組提出有效的節(jié)能評(píng)價(jià)和整改策略，有針對(duì)性地促進(jìn)火電廠(chǎng)的節(jié)能工作。 同時(shí)，建立全面的火電廠(chǎng)節(jié)能增效解決方案數(shù)據(jù)庫(kù)為火電廠(chǎng)的節(jié)能工作科技創(chuàng)新做出儲(chǔ)備，積累并利用節(jié)能工作中的寶貴經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)以太網(wǎng)和中央數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)覆蓋內(nèi)的火電廠(chǎng)數(shù)據(jù)資源共享，通過(guò)已完成的節(jié)能改造工程的歷史數(shù)據(jù)，對(duì)各種節(jié)能改造策略實(shí)施后的“節(jié)能增效”指標(biāo)和工程投資回報(bào)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)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(dòng)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(guó)范圍內(nèi)的火電廠(chǎng)里迅速實(shí)施。

科學(xué)性、先進(jìn)性

（1）系統(tǒng)采集和分析火電廠(chǎng)發(fā)電的整個(gè)過(guò)程中的各個(gè)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(chǎng)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(jī)組運(yùn)行，其他主要輔機(jī)設(shè)備環(huán)節(jié)。計(jì)算火電廠(chǎng)節(jié)能增效指標(biāo)，綜合量化火電廠(chǎng)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(chǎng)機(jī)組與同類(lèi)型先進(jìn)水平機(jī)組相比較，找到機(jī)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(chǎng)節(jié)能增效解決方案數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)含有火電廠(chǎng)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(yàn)。比較分析，為不同火電廠(chǎng)機(jī)組制定最合適的節(jié)能增效優(yōu)化方案。 （4）通過(guò)以太網(wǎng)和中央數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)覆蓋的火電廠(chǎng)相關(guān)的數(shù)據(jù)資源共享。為我國(guó)火電行業(yè)搭建一個(gè)節(jié)能增效技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流的平臺(tái)。 （5）系統(tǒng)有明確的功能規(guī)劃，并且制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，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(duì)象，范圍，編碼，接口，架構(gòu)等方面逐一進(jìn)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(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

1、本項(xiàng)目已榮獲2009年施耐德電氣杯全國(guó)大學(xué)生“節(jié)能增效”大賽一等獎(jiǎng)。 2、本項(xiàng)目已榮獲2009年全國(guó)大學(xué)生節(jié)能設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)。 3、本項(xiàng)目作品受邀出展2009年中國(guó)國(guó)際節(jié)能減排及新能源技術(shù)博覽會(huì)，期間受到胡錦濤，習(xí)近平等重要國(guó)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(jìng)賽特等獎(jiǎng)。

作品所處階段

與華能，國(guó)電等旗下的幾個(gè)火電廠(chǎng)有合作意向

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

合作

作品可展示的形式

實(shí)物；模型，圖紙；現(xiàn)場(chǎng)演示 ； 圖片，錄像；

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

項(xiàng)目響應(yīng)政府在十六屆五中全會(huì)所提出節(jié)約資源的基本國(guó)策，有效推動(dòng)火電廠(chǎng)的節(jié)能改造，降低節(jié)能改造成本和風(fēng)險(xiǎn)，將取得巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，將會(huì)對(duì)以最優(yōu)方式創(chuàng)建一批節(jié)能增效型火電廠(chǎng)產(chǎn)生十分重要的意義。 因?yàn)椴捎猛惶揍槍?duì)火電廠(chǎng)的節(jié)能增效評(píng)價(jià)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(gè)電廠(chǎng)推廣到另一個(gè)電廠(chǎng)，最終搭建成覆蓋很多火電廠(chǎng)機(jī)組的系統(tǒng)。 目前，國(guó)家對(duì)火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)能的評(píng)價(jià)界定缺乏統(tǒng)一可行的標(biāo)準(zhǔn)及方法，其節(jié)能與否界定不清，節(jié)能監(jiān)督管理無(wú)據(jù)可依。本作品可協(xié)助政府出臺(tái)嚴(yán)格有效的相關(guān)法律，實(shí)際操作中起到依法管理、引導(dǎo)和推動(dòng)火電廠(chǎng)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(chǎng)的相應(yīng)的法律保護(hù)。還促使火電廠(chǎng)去瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際同類(lèi)型發(fā)電機(jī)組的先進(jìn)指標(biāo)，建立針對(duì)自身有效的節(jié)能策略。讓各火電廠(chǎng)以謹(jǐn)慎的態(tài)度，最優(yōu)的選擇性的更換，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)役機(jī)組通過(guò)控制策略?xún)?yōu)化者部分節(jié)能改造來(lái)獲得最大化節(jié)能效果及綜合經(jīng)濟(jì)效益。

同類(lèi)課題研究水平概述

目前，國(guó)內(nèi)外火電廠(chǎng)中使用的最先進(jìn)的為SIS系統(tǒng)，與本項(xiàng)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(hù)系統(tǒng)），ERS（經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)）。 對(duì)于一個(gè)火電廠(chǎng)而言，火電廠(chǎng)節(jié)能增效評(píng)價(jià)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(chǎng)的含有微機(jī)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)過(guò)程數(shù)據(jù)。但是本系統(tǒng)側(cè)重于火電廠(chǎng)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(chǎng)級(jí)監(jiān)控"信息"系統(tǒng)，"信息"這個(gè)明SIS數(shù)據(jù)來(lái)源的途徑為通訊，而不是硬件采集。而本系統(tǒng)除了可來(lái)自通訊還可以來(lái)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(kù)，收集并存儲(chǔ)火力發(fā)電廠(chǎng)的各種先進(jìn)技術(shù)與控制經(jīng)驗(yàn)，專(zhuān)門(mén)為我國(guó)火電廠(chǎng)后續(xù)的節(jié)能工程改造而儲(chǔ)備，并不將數(shù)據(jù)僅僅局限于廠(chǎng)級(jí)而是大范圍內(nèi)通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各種節(jié)能途徑的數(shù)據(jù)共享。 進(jìn)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(yùn)行監(jiān)視（WEB瀏覽）、曲線(xiàn)分析、報(bào)表打印、性能計(jì)算、廠(chǎng)級(jí)過(guò)程實(shí)時(shí)/歷史庫(kù)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(shí)時(shí)/歷史庫(kù)本身的集成和應(yīng)用，SIS網(wǎng)絡(luò)等。OCS包括：優(yōu)化運(yùn)行，操作指導(dǎo)，小指標(biāo)競(jìng)賽，依靠OCS來(lái)優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行，指導(dǎo)機(jī)組運(yùn)行，考核相應(yīng)的人員、提高其操控機(jī)組運(yùn)行的水平，從而提高機(jī)組的運(yùn)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(duì)設(shè)備運(yùn)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(jì)算方法。ERS包括：競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，負(fù)荷分配，廠(chǎng)級(jí)性能分析等，它從直接提高效益的角度來(lái)考慮SIS的功能，ERS需要準(zhǔn)確的、全面的數(shù)據(jù)，需要多種計(jì)算策略才能做出來(lái)。還有很多廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)了一些其它的應(yīng)用，稱(chēng)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?jiàn)SIS系統(tǒng)并不能夠進(jìn)行節(jié)能增效評(píng)價(jià)和節(jié)能方案建議。 因?yàn)樾枨蟛唤y(tǒng)一、太復(fù)雜，沒(méi)有人來(lái)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以SIS沒(méi)有像DCS那樣，得到很大的應(yīng)用，形成非?；靵y的局面。
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