《燃气电厂两化融合关键技术研究及燃机电厂能效监测及分析系统研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《燃气电厂两化融合关键技术研究及燃机电厂能效监测及分析系统研究（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、燃气机组“两化融合”关键燃气机组“两化融合”关键技术研究技术研究项目起止日期：项目起止日期：2013.72015.12项目项目概况概况课题管理单位：大唐集团科信部课题管理单位：大唐集团科信部课题承担单位：江苏分公司课题承担单位：江苏分公司课题参与单位：课题参与单位：大唐大唐苏州热电有限责任公司苏州热电有限责任公司东南大学东南大学大唐苏州燃机热电联产工程是中国大唐集团公司大唐苏州燃机热电联产工程是中国大唐集团公司 第一个自建燃机热电项目，是大唐江苏分公司践行集第一个自建燃机热电项目，是大唐江苏分公司践行集 团公司转方式、调结构，抢滩“长三角”、占领燃机团公司转方式、调结构，抢滩“长三角”、占领燃
2、机发展制高点的清洁能源项目。发展制高点的清洁能源项目。该项目工程该项目工程位于江苏汾位于江苏汾 湖高新技术产业开发区，一期工程建设两台湖高新技术产业开发区，一期工程建设两台E E级燃气级燃气 蒸汽联合循环热电联产机组，同时留有扩建二期的蒸汽联合循环热电联产机组，同时留有扩建二期的 余地，利用“西气东输”天然气作为燃料。一期余地，利用“西气东输”天然气作为燃料。一期 2 2200MW200MW燃机热电联产工程历经两年的准备，按照集燃机热电联产工程历经两年的准备，按照集 团公司“造价低、工期短、质量优、效益好”的精品团公司“造价低、工期短、质量优、效益好”的精品 工程要求，发扬工程要求，发扬“大唐
3、“大唐精神精神”，密切协作、团结奋战、，密切协作、团结奋战、 无私奉献，两套机组分别于无私奉献，两套机组分别于20132013年年3 3月月2727日、日、5 5月月2727日日 相继投运相继投运。首台机组只用了八个半月，第二台机组仅首台机组只用了八个半月，第二台机组仅 用了八个月零十六小时竣工投产，创造了同类型机组用了八个月零十六小时竣工投产，创造了同类型机组 建设的奇迹，开创了大唐苏州发展新篇章！建设的奇迹，开创了大唐苏州发展新篇章！目目 录录本文目录本文目录结构结构1 研究背景研究背景2 关键技术以及技术路线关键技术以及技术路线3 课题阶段性成果总结课题阶段性成果总结4 后期主要工作及计
4、划安排后期主要工作及计划安排1 研究背景研究背景燃气机组特燃气机组特 性性“两化“两化 融合”融合”国内外国内外 行情行情1.1 “两化”融合“两化”融合“两化”“两化”融合融合目前形势目前形势面临的问题面临的问题1、坚持以信息化带动工业化，、坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化以工业化促进信息化2、DCS、MIS、SIS等系统在等系统在燃气发电企业普遍应用，实现燃气发电企业普遍应用，实现“两化”初步融合“两化”初步融合1、缺乏整体规划、异构数据源、缺乏整体规划、异构数据源集成集成2、知识与信息没有共享、知识与信息没有共享3、燃气电厂海量过程数据缺乏、燃气电厂海量过程数据缺乏有效地数据挖
5、掘手段有效地数据挖掘手段1.2 国内外行情国内外行情行情对比行情对比国外国外国内国内1、垄断燃气轮机相关研制技、垄断燃气轮机相关研制技术、运行管理与维护水平较高术、运行管理与维护水平较高2、开发了大量针燃机电厂的、开发了大量针燃机电厂的能效监测软件与优化运行系统能效监测软件与优化运行系统1、燃气机组研制水平较低，、燃气机组研制水平较低，运行及维护技术相对落后运行及维护技术相对落后2、余热锅炉研究相对成熟、余热锅炉研究相对成熟3、成熟的能效监测软件在燃、成熟的能效监测软件在燃煤电厂中已得到成功应用煤电厂中已得到成功应用1.3 燃气机组特性燃气机组特性1 1 与常规煤电机组不同，燃气与常规煤电机组
6、不同，燃气-蒸汽联合循环机组包括蒸汽联合循环机组包括Brayton循环与循环与 Rankine循环，整个燃气轮机的循环，整个燃气轮机的性能指标性能指标与与能效分布特征能效分布特征具有自身特点具有自身特点2 2 余热锅炉余热锅炉与常规燃煤型锅炉具有较大区别，余热锅炉内主要以与常规燃煤型锅炉具有较大区别，余热锅炉内主要以对流换对流换 热为主，辐射份额很小热为主，辐射份额很小。因此其关键运行因素的。因此其关键运行因素的偏差分析偏差分析需要采用新需要采用新 的方法的方法3 3 燃气机组系统燃气机组系统静态与动态特性静态与动态特性较常规燃煤机组存在较大区别，其锅炉较常规燃煤机组存在较大区别，其锅炉 惯性
7、较燃煤机组惯性较小，研究其惯性较燃煤机组惯性较小，研究其动态特性动态特性对于机组对于机组运行优化与经济运行优化与经济 性诊断性诊断具有重要意义具有重要意义4 4 与常规电煤不同，燃机所使用的与常规电煤不同，燃机所使用的燃料特性相对稳定燃料特性相对稳定，这也为燃机运行，这也为燃机运行 数据的挖掘和信息提取提供了方便，通过挖掘获取有用信息和知识的数据的挖掘和信息提取提供了方便，通过挖掘获取有用信息和知识的 可能性更大，因此很有必要对燃气机组信息系统可能性更大，因此很有必要对燃气机组信息系统数据挖掘方法数据挖掘方法开展更开展更 加深入的研究加深入的研究 大唐苏州承担了燃气机组“两化融合”关键技术研究
8、大唐苏州承担了燃气机组“两化融合”关键技术研究 研究，并以大唐苏州两台研究，并以大唐苏州两台9E燃机为研究对象，在电厂燃机为研究对象，在电厂 现有信息化系统建设的基础上，开展信息化与工业化现有信息化系统建设的基础上，开展信息化与工业化 深层次融合深层次融合技术研究。技术研究。 实现机组实现机组能效监测能效监测与与经济性诊断经济性诊断和和故障诊断故障诊断的目标，的目标， 提高燃气机组提高燃气机组优化运行优化运行和和可靠性水平可靠性水平 大力推进燃气机组信息化与工业化深度融合，为燃机大力推进燃气机组信息化与工业化深度融合，为燃机 发电行业的后续发展提供必要的技术支撑和储备。发电行业的后续发展提供必
9、要的技术支撑和储备。1 研究背景研究背景关键技术一：机组能效分析与经济性诊断关键技术一：机组能效分析与经济性诊断2 关键技术及采用的技术路线关键技术及采用的技术路线图图1 燃机电厂能效分析监测与运行绩效考核软件系统架构燃机电厂能效分析监测与运行绩效考核软件系统架构关键技术二：多系统异构数据源集成技术研究关键技术二：多系统异构数据源集成技术研究关键决策信息非连续、文档海量、低密度、关系型海量、高密度、非关系型高速、时变、高密度关键决策信息非连续、文档海量、低密度、关系型海量、高密度、非关系型高速、时变、高密度数据集成数据融合参数软测量数据重构数据协调数据校正数据集成数据融合参数软测量数据重构数据
10、协调数据校正海量、多系统、异构数据源海量、多系统、异构数据源图图2 多系统异构数据源集成流程多系统异构数据源集成流程2 关键技术及采用的技术路线关键技术及采用的技术路线关键技术二：多系统异构数据源集成技术研究关键技术二：多系统异构数据源集成技术研究2 关键技术及采用的技术路线关键技术及采用的技术路线SYLKHTML数据关 系 型 数 据 库CSVData Transformation ServicesOracle Warehouse BuilderVisual WarehousePower StageSQL ServerOracleDB2SybaseWeb页面文本文件实 时 数 据 库PI-A
11、PI特殊格式XSL样式表XML工具ODBC 驱动工具iH-APIXML数据XML文档XML解析工具文本 转换工具ODBC 驱动工具eDNA Read-time ServicesIndustrial SQL ServerData Transformation ServicesiHistorianeDNAPI数据预处理图图3 数据源数据获取示意图数据源数据获取示意图关键技术三：关键技术三：关键参数软测量、数据校正与重构技术研究关键参数软测量、数据校正与重构技术研究实 时 数 据测 点 残 差 生 成 模 块正 常残 差 判 断异 常数据 重构 模块输 出 接 口上 下 限 判 断超 限显 示 与
12、存 储图图4 数据检验与重构系统基本流程图数据检验与重构系统基本流程图2 关键技术及采用的技术路线关键技术及采用的技术路线关键技术四：数据驱动建模技术研究关键技术四：数据驱动建模技术研究信息熵 特征提取氧量信 号工况识别PNN识别模型 燃烧室 压力氧量信号奇异谱熵燃烧室压力奇异谱熵燃烧室压力功率谱熵图图5 燃烧工况识别流程燃烧工况识别流程2 关键技术及采用的技术路线关键技术及采用的技术路线关键技术五：海量数据挖掘与规则提取技术研究关键技术五：海量数据挖掘与规则提取技术研究相似度 阈值 过滤实时 数据 库读取 数据主元 分析数据 预处理均方差 虚假解 过滤相似关 联测点图图6 相似关联挖掘流程相
13、似关联挖掘流程2 关键技术及采用的技术路线关键技术及采用的技术路线关键技术六：以关键设备为对象的应用软件开发关键技术六：以关键设备为对象的应用软件开发基于基于.NET软件平台，完成两化深度融合软件平台，完成两化深度融合信息化通用平台信息化通用平台的的开发，获得系统软硬件配置方案与系统结构设计方法，然后开发，获得系统软硬件配置方案与系统结构设计方法，然后针对针对9E级级200MW燃机部分关键设备燃机部分关键设备开发出状态监测与故障开发出状态监测与故障诊断软件诊断软件，并给出相应的优化运行指导建议，并给出相应的优化运行指导建议2 关键技术及采用的技术路线关键技术及采用的技术路线机 组 设 备机 组
14、 设 备海量数据挖掘与 规则提取技术研究海量数据挖掘与 规则提取技术研究数据融合数据融合数据集成数据集成参数软测量参数软测量数据重构数据重构数据协调数据协调数据校正数据校正数据驱动建模技术研究数据驱动建模技术研究1、研究时频域统计分析、小波分析、信息熵 分析等实时数据特征提取方法。 2、研究基于过程数据及数据特征的模型建立 方法，实现设备的状态监测及诊断。1、研究时频域统计分析、小波分析、信息熵 分析等实时数据特征提取方法。 2、研究基于过程数据及数据特征的模型建立 方法，实现设备的状态监测及诊断。DCSPLCSISCEMSMISEAMGISEMS能效分析与经济性诊断能效分析与经济性诊断海量、
15、海量、异构 数据源多系统、异构 数据源多系统、1、研究模糊聚类、关联分析等方法及其在机 组海量实时数据中的适用性，开发聚类算法。 2、对机组能耗特性、设备工作点进行知识挖 掘，获得相关运行规则，为运行提供指导。1、研究模糊聚类、关联分析等方法及其在机 组海量实时数据中的适用性，开发聚类算法。 2、对机组能耗特性、设备工作点进行知识挖 掘，获得相关运行规则，为运行提供指导。燃 气 机 组燃 气 机 组以关键设备 为对象的应用软件开发以关键设备 为对象的应用软件开发技术路线及特色技术路线及特色2 关键技术及采用的技术路线关键技术及采用的技术路线图图7 技术路线及特色技术路线及特色图图8 研究内容分
16、解示意图研究内容分解示意图2 关键技术及采用的技术路线关键技术及采用的技术路线3 课题阶段性成果总结课题阶段性成果总结1、已申报一项发明专利。、已申报一项发明专利。 发明专利：一种基于鲁棒输入训练神经网络的多传感器发明专利：一种基于鲁棒输入训练神经网络的多传感器 故障诊断系统及方法。故障诊断系统及方法。 状态：状态：申请中申请中2、已撰写一篇论文。、已撰写一篇论文。 论文：燃气论文：燃气-蒸汽联合循环机组多传感器故障诊断分析。蒸汽联合循环机组多传感器故障诊断分析。 状态：状态：准备投稿准备投稿3、已申报一项软件著作权、已申报一项软件著作权。 软件著作权：基于软件著作权：基于C#燃气燃气-蒸汽联合循环机组在线性能蒸汽联合循环机组在线性能 监测软件。监测软件。 状态：状态：申请中申请中3 课题阶段性成果总结课题阶段性成果总结4、搭建联合循环机组、搭建联合循环机组Thermo flow、EES及及APROS仿真仿真 平台。平台。5、基于、基于.NET平台，初步完成性能计算、报表计算等相关平台，初步完成性能计算、报表计算等相关 功
