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環(huán)保設備用電云監(jiān)控平臺在火力發(fā)電廠的應用

更新時間:2022-10-08 點擊次數(shù): 893次

劉細鳳

(江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司,江蘇江陰 214405)

 

摘 要:雖然我國火力發(fā)電企業(yè)正處于快速發(fā)展階段,但企業(yè)生產中環(huán)保設備的設計、制造還處于研發(fā)階段,相應的技術、服務以及管理還不夠成熟。同時,關于火力發(fā)電廠環(huán)保設備的應用方面還沒有完善的法律法規(guī)進行約束,行業(yè)規(guī)范標準也比較欠缺。鑒于此,本文主要介紹了環(huán)保用電云平臺,從用電角度出發(fā),對環(huán)保設備未開啟、設備電力參數(shù)越限等異常進行預警,有效保障了環(huán)保設備正常運行。

 

關鍵詞:環(huán)保用電;火力發(fā)電廠;管理;云平臺;預警


1 目前我國火力發(fā)電廠環(huán)保設備管理的重要性

 

       近些年來,我國對環(huán)境保護方面的工作越來越重視,環(huán)境保護方面的法律規(guī)范越來越詳細,環(huán)境保護工作也從開始的以末端治理為主逐漸轉變?yōu)橹匾暽a及消費的所有環(huán)節(jié)的管理,管理力度也越來越嚴格,通過強制性的規(guī)范要求和市場引導方式相結合的治理手段,改變了傳統(tǒng)治理中只依靠強制性的管理這一種管理方式,這種做法有效地改善了污染物排放的治理效果,取得了一定的進步。在調查之中發(fā)現(xiàn),有些火力發(fā)電企業(yè)脫硫設備運行有問題,按照相關的處罰條例,門進行了相應的處罰和通報批評處理。因此,火力發(fā)電企業(yè)若要長期、有效的發(fā)展,就須做好污染物管理工作,控制好生產過程中出現(xiàn)的污染情況,積極貫徹落實環(huán)境保護工作,從實際工作中不斷的總結經驗教訓,制定出符合實際生產需要,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的具體措施。完善環(huán)保設備管理工作中存在的問題,依照科學的發(fā)展觀進行進一步的深化,促進火力發(fā)電企業(yè)的進一步發(fā)展。

 

2 火力發(fā)電廠環(huán)保設備的管理及應用措施

 

       目前,國家對環(huán)保方面的工作越來越重視,節(jié)能環(huán)保的理念也越來越被應用于與其相關的各行各業(yè)的工作中,節(jié)能環(huán)保的標準正在逐步的貫徹和落實。在火力發(fā)電廠企業(yè)的運行過程中,環(huán)保設備可靠性管理能夠給企業(yè)的生產過程起到一定的制約作用,規(guī)范出企業(yè)生產過程中應遵守的一些規(guī)范標準 ,杜絕企業(yè)只為追求經濟效益而帶來的其他損害,使火電廠企業(yè)的運行更加的、健康。對于火電廠企業(yè)環(huán)保設備可靠性管理對策可以借鑒環(huán)保用電云平臺的環(huán)保設備可靠性管理方法,填補我國火電廠企業(yè)中經驗不足的情況,對火電廠產污設備和環(huán)保設備的用電情況進行監(jiān)控,通過關聯(lián)分析,確保環(huán)保設備正常運行,通過越限分析,保障環(huán)保設備運行,為火力發(fā)電廠的環(huán)保奠定良好的基礎。

 

3 系統(tǒng)結構 

 

        多功能電表安裝在火電廠生產設備、環(huán)保設備用電回路,測量回路的全電力參數(shù),通過LoRa無線通訊與DTU或數(shù)采儀進行通信。

       DTU和數(shù)采儀能夠就地顯示采集的數(shù)據(jù),并且本地存儲30天數(shù)據(jù),可實現(xiàn)數(shù)據(jù)斷點續(xù)傳,當網(wǎng)絡恢復正常時繼續(xù)上傳斷網(wǎng)期間存儲在本地未完成上傳的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)以HJ212-2017污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準傳輸至云端平臺。

       環(huán)保用電監(jiān)管云平臺部署在云端服務器,接收、分析、存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù),通過WEB和APP的方式,為環(huán)保局和火電廠提供管理功能。

 

 

4 現(xiàn)場端監(jiān)測系統(tǒng)建設 

 

4.1 數(shù)據(jù)采集

       在火電廠總進線、產污設備和環(huán)保設備的用電回路安裝多功能電表,采集電流、電壓、功率、有功電能、功率因數(shù)等電力參數(shù),采集的數(shù)據(jù)通過LoRa無線通訊與無線網(wǎng)關或者數(shù)采儀進行通信。

 

 

       全電參量測量智能模塊ADW400主要技術指標如下:

●  有功電能精度:1級,無功電能精度:2級,電壓、電流精度:0.5級 

●  電壓規(guī)格:3×57.7/100V、3×100V、3×380V、3×220/380V 

●  電流規(guī)格:3×1.5(6)A,3×20(100)A,3×80(400)A,3×120(600)A 

●  工作溫度:-25℃~+55℃

●  相對濕度:≤95℅(無凝露)

●  支持470Mhz Lora無線通訊、RS485通訊 

●  支持全電力參數(shù)測量(U、I、P、Q、S、PF、F) 

●  支持正反向有功、無功電能 

●  支持標準DIN35導軌安裝 

4.2 數(shù)據(jù)傳輸

      數(shù)據(jù)傳輸設備包括無線網(wǎng)關和數(shù)據(jù)采集傳輸儀,可接收各監(jiān)測點位采集的數(shù)據(jù),經過協(xié)議轉換之后,通過4G通信模塊將數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳至云端平臺。

 

 

        無線網(wǎng)關AF-GSM500主要技術指標如下:

●  支持460Mhz~510Mhz Lora無線通訊,頻道和擴頻因數(shù)可設置

●  工作頻段:TD-LTE/ FDD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/ GSM/ EVDO/CDMA2000,包含聯(lián)通、移動、電信4G網(wǎng)絡

●  傳輸速率:4G網(wǎng)速上行2Mbps,下行68Mbps

●  工作溫度:-40度~85度

●  濕度范圍:0~95% 無凝露結霜

●  支持LORA無線組網(wǎng),通過將通訊數(shù)據(jù)在無線信號之間互轉,LORA監(jiān)測支持中繼器模式,滿足用于增強主、從站之間的LORA信號強度

●  支持不低于100臺監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)采集

●  支持固定IP和動態(tài)域名解析方式連接數(shù)據(jù)

●  支持HJ212-2017污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準

●  支持一址多發(fā),數(shù)據(jù)可同時上傳到3個以上不同的平臺

●  寬范圍直流電源輸入,工業(yè)級設計

●  數(shù)據(jù)采集器支持服務器遠程升級,版本更新時無需到現(xiàn)場升級

●  邊緣計算:對采集的數(shù)據(jù)進行實時分析、處理和運算,分擔主站數(shù)據(jù)處理壓力,節(jié)省網(wǎng)絡帶寬

●  具備就地顯示屏,可查看實時數(shù)據(jù),歷史數(shù)據(jù),并且具備一定的人機交互能力,可直接修改一些參數(shù)

●  具備數(shù)據(jù)存儲功能,存儲時間1年

●  具備斷點續(xù)傳

●  支持遠程修改配置、遠程查看實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),歷史數(shù)據(jù)主動補傳

 

 

        數(shù)據(jù)采集傳輸儀AF-HK100主要技術指標如下:

●  支持460Mhz~510Mhz Lora無線通訊,頻道和擴頻因數(shù)可設置

●  工作頻段:LTE-FDD/LTE-TDD/CDMA,包含聯(lián)通、移動、電信4G網(wǎng)絡

●  傳輸速率:4G網(wǎng)速上行50Mbps,下行150Mbps

●  工作溫度:-20℃~+60℃

●  儲存溫度:-40℃~+80℃

●  相對濕度:≤95%RH 

●  電磁兼容:GB/T 17626.2靜電放電抗擾性試驗 3 級;GB/T 17626.4電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗 3 級;GB/T 17626.5沖擊(浪涌)抗擾性試驗 4 級

●  具備不少于6路RS485/RS232 串口,8路模擬量輸入通道(電流電壓信號可配置),8路開關量輸入通道(有源濕接點(DC12V)/無源干接點可配置)以及4路開關量輸出通道(無源干節(jié)點,觸點容量 DC30V/5A、AC250V/5A)

●  支持LORA無線組網(wǎng),通過將通訊數(shù)據(jù)在無線信號之間互轉,LORA監(jiān)測支持中繼器模式,滿足用于增強主、從站之間的LORA信號強度

●  支持固定IP和動態(tài)域名解析方式連接數(shù)據(jù)

●  支持HJ212-2017污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準

●  支持一址多發(fā),數(shù)據(jù)可同時上傳到3個以上不同的平臺

●  數(shù)采儀支持服務器遠程升級,版本更新時無需到現(xiàn)場升級

●  數(shù)采儀具備不小于7英寸觸摸顯示屏,并且具備一定的人機交互能力,可于本地進行監(jiān)測參數(shù)管理設置,實時,歷史數(shù)據(jù)查詢,采集周期自定義等功能

●  數(shù)采儀具備至少16GB本地存儲空間并支持外置SD卡擴容

●  具備數(shù)據(jù)存儲功能,存儲時間不低于6個月,監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄存儲需滿足至少存儲14400條記錄,且支持歷史記錄通過U盤等形式導出

●  數(shù)據(jù)采集誤差≤1‰,系統(tǒng)時鐘計時誤差±0.5‰

●  具備ups后備電池,要求外部電源斷電后,可持續(xù)供電至少6小時

●  設備具備斷點續(xù)傳(無法聯(lián)網(wǎng)的情況下 將數(shù)據(jù)先保存起來,等網(wǎng)絡恢復后再上傳)

●  支持遠程修改配置、遠程查看實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),歷史數(shù)據(jù)主動補傳

●  支持本地操作日志存儲管理

●  具備用戶管理功能,支持分系統(tǒng)管理員及一般操作人員兩種權限,可根據(jù)用戶名密碼登錄

 

5 平臺主要功能 

 

       建立產污設備、環(huán)保設備運行耦合聯(lián)動關系,及時發(fā)現(xiàn)環(huán)保設備非正常運行。同時通過排口的數(shù)據(jù)采集,有效監(jiān)控火電廠污染物排放是否超標。主要包括:一方面,實時監(jiān)控環(huán)保設備運行情況;另一方面,動態(tài)監(jiān)控排口的污染物排放情況。

 

 

       提供信息化管理手段,為企業(yè)提供環(huán)保設備異常、設備故障告警功能,避免企業(yè)因環(huán)保設備停運造成的超標排放,有效降低設備停機及生產事故風險。

 

 

      為企業(yè)提供業(yè)務應用、數(shù)據(jù)挖掘分析及增值服務,統(tǒng)計設備用電情況,提升企業(yè)的能源使用效率。

 

 

6 展望

 

       火力發(fā)電廠是我國基礎設施建設中的重要內容,該工程項目建設與社會經濟發(fā)展以及人們生活有著非常緊密聯(lián)系?;鹆Πl(fā)電廠運行中會生產出大量的污染物質,如果這些物質直接的排放到環(huán)境中,對自然生態(tài)環(huán)境會造成嚴重污染。環(huán)保用電云平臺有效降低了火力發(fā)電廠污染物質排放程度,保證環(huán)保設備的可靠性,較大程度的降低了火力發(fā)電廠運行中污染物質排放總量,提升了火力發(fā)電廠運行的環(huán)保特性。

 

參考文獻

 

[1]張庭邦.火力發(fā)電廠環(huán)保設備的管理及應用[J].絲路視野,2017,(25):167. 

[2]楊清,周進.用電數(shù)據(jù)用于污染源企業(yè)工況監(jiān)控技術的研究[J].污染防治技術,2019,32(3):44-48. 

[3]時志強.關于工況用電監(jiān)測系統(tǒng)在環(huán)境管理中的應用研究[J].科學技術創(chuàng)新, 2020(10):189-190.

 

作者簡介

 

       劉細鳳,女,江蘇安科瑞微電網(wǎng)研究院有限公司


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