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[中国能源报]传统火电厂如何打好“智慧牌”

 2018-05-17   1660次
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江苏姜堰经济开发区内坐落着我国首家智慧电厂——大唐泰州热电企业(以下简称“泰州热电”)。这是大唐集团企业“十三五”期间第一个燃机单项精品工程,更是截止2018年4月泰州地区唯一一家在役燃机电厂。大唐泰州2×200MW燃气-蒸汽联合循环热电联产机组是实施制度化、标准化、规范化和精细化管理的典范,自从2017年8月正式投入生产运营以来,首台200MW(E级)燃气-蒸汽联合循环热电联产机组已经安全运行400多天,主要设备缺陷为零,各大系统出力正常,机组运行平稳,各项经济技术指标全部达到优良级。   

身处泰州热电厂区,你会为她的科技之美而惊叹:扫描相应二维码,瞬间便可调取该设备的档案信息;生成智能“两票”及虚拟电子围栏后,能从根本上杜绝检修误操作;通过三维建模工艺流程仿真培训,可在虚拟中实现真实检修培训效果;通过精准的人员定位,能够对整个厂区人员活动轨迹施行监控……“状态感知、实施分析、自主决策、精准实行、学习提升”的智慧电厂,不仅颠覆了传统的管理模式,更为当前电力发展探索出了一条新的途径。   

“耳目一新”、“引领潮流”让泰州热电名声鹊起,投产8个月就吸引了300多名中外企业参观考察。一座传统火电厂,如何迅速吸粉?如何探索创新成就精品?如何实现互联网+与电厂完美融合?记者近日走进泰州热电寻找上述答案。   

志高远大,引潮流竖旗帜   泰州热电实现了从复杂到直观的简化、从“人防”到“技防”的变革、从数字化到智慧化的跨越、由经验控制到精细化控制转变、从人工决策到智慧决策。  

 然而,在全新智慧型电厂建设初期,迷茫与困惑也时常光顾。智慧电厂究竟是什么样,如何去打造,无人给出清晰的答案。   据悉,国内发电企业特别是燃机项目一直缺乏对检修人员培训、两票系统与互联网+结合的应用、人员定位系统的应用、电厂手机app的应用等。“在传统电厂管理越来越难的情况下,大家在设计初期就大胆设想能否通过智能模式将以上这些功能应用在生产实践,创建一座现代化的智慧电厂的构想越发清晰。”大唐泰州热电企业总经理王丙化对记者说。   作为主要参与者之一,大唐泰州热电企业工程管理部主任刘海斌不无感慨地说:“在国内没有范本、没有成功案例的情况下,大家通过一次次构想、探讨和调研,智慧电厂才慢慢变得立体起来”。   

如果说泰州热电智慧电厂引领了一面旗帜,那么,2016年3月至11月,则一定是要铭记在册的。在这段时期,大大小小的创建专题会议不计其数,而有文字记录的会议纪要,则详细记录了国内首个智慧电厂从设计到诞生的重要节点。   2016年3月,姜堰燃机企业正式成立创建智慧电厂领导小组和创建小组,明确了智慧电厂建设的五条纲领;4月,确立了创建智慧电厂的引导思想,即“花小钱,出亮点,抢先机,见实效”;5月,落实了智慧电厂创建具体实施方案,并进行任务分解,确定了完成时间,智慧电厂项目正式实施;9月,智慧电厂建设初见成效,各功能模块调试、试运行,具备展示条件;11月,联络会、推进会召开,制定项目实施相关制度,进一步完善各项功能模块。   

“泰州热电是一座在设计、基建之初就设计成智慧电厂。”王丙化自豪地对记者说,利用大数据技术,将智慧电厂的功能真正与电厂实际的安全生产管理相结合,利用新的信息技术引导安全生产运行、检修及三维培训,初步形成了创建智慧电厂雏形。   

据了解,泰州热电打造的智慧电厂形成了五大功能模块,即:基于三维可视化智能培训系统、基于互联网+的安全生产管理系统、基于大数据分析的运行优化系统、基于专家系统的三维可视化远程诊断系统和智能决策系统。   

设计引领,打造精品工程   从智慧电厂构想到实践,泰州热电完成了破茧化蝶的嬗变。智慧电厂的建设过程复杂、繁琐、艰巨,以三维建模为例,泰州热电人付出了艰辛。智慧电厂的三维模型是以江苏省电力设计院提供的二维图纸以及部分管道的三维模型为基础,通过对主辅机的三维扫描以及数学建模,形成高精度等比例的三维建模,并且所有设备都精确到它的部件级。  

“这就需要设备厂家提供设备的三维模型,由于设备订货早于智慧电厂规划,导致一些厂家来不及出具三维图纸。能提供设备三维图纸的厂家屈指可数,即便有厂家可以提供三维图纸,前提必须增加专项费用。”刘海斌说。   上述问题成了当时阻碍智慧电厂建设最大的掣肘。对于没有二、三维图纸的设备,相关负责人在设备未组装之前赶赴各生产厂家,借助三维扫描技术,进行建模还原。  “在南汽厂对燃气轮机进行三维扫描的时候,成千上万的零部件平铺在地上等待扫描,那情景真是太壮观了!”回想起当时的情景,工程管理部的专职们感慨良多。   为实现所有设备1:1的高精度仿真,所有建模设备都需要到生产现场进行实际的校对,对建模上的差异进行及时的

修改更新。最终,通过这种方法,创建小组完成了现场所有设备的三维建模。   基建期厂区的新变化,增加了三维建模的时间、人力成本。“厂区每发生一次变化,哪怕是一个地标的增加,也要反映在建模中。几十次的厂区三维扫描、校正,在一定程度上拉长了建模战线。”在大唐泰州热电企业党委书记魏治俊看来,无论是设备还是厂区的三维建模,都对整体的智慧电厂建设产生着重要影响。   记者看到,在虚拟电厂的设备模型中,泰州热电建立了设备基本信息数据库,通过数据库挂接模型技术实现了可控三维模型与设备基本属性的关联。随机在虚拟电厂中选择一个设备,借助设备可以直接调出该设备信息,包括:设备台账、设备参数、安装记录、检修规程、调试报告等。   

智慧管理,经济社会效益最大化   泰州热电建设智慧电厂的长远目标是提高电厂经济效率,其体系结构可分为三个层次,分别是智能设备层、智能控制层、智慧管理层,涵盖行政、档案、财务、经营、管理、设备、资产、生产、决策等所有环节,从实现“少人干预,少人值守”到“无人工厂”,保证电厂的安全、稳定、经济、环保运行。  

 以智慧管理为例,智慧电厂凸显出人员利用效率最大化。截止今年4月,泰州热电在岗职工98人,较同区域、同类型的燃机电厂相比人数降低20%以上,通过信息化技术应用于企业运转各个环节,实施一岗多责、一专多能机制,实现了用最少的人办最多的事情。   

泰州热电最新统计数据充分印证智慧电厂经济和社会效益最大化。截至2018年4月23日,泰州热电并网发电284天,累计发电量超过10.92亿千瓦时。在4月份最新的环保指标统计方面,二氧化硫、氮氧化物和烟尘的瞬时排放量为0.06、11.93、0.02(mg/m3)远低于政府环保要求。  

 据了解,泰州热电安装调试期间即实现220千伏升压站及2台机组厂用电受电、锅炉整体水压试验、汽机冲转、燃机点火启动、并网发电、72小时+24小时满负荷试运行等7个重大节点均一次成功,做到了基建生产无缝对接,高标准投产发电,实现“即投产、即稳定、即盈利、即达设计值”。  

 除有效提升生产经营效率和管理水平,还提高了员工培训水平。“发电设备基本都是24小时处于运行状态,操作培训无法直观了解设备内部的详细结构及工作原理,所以,大家在虚拟电厂的基础上,通过实现流程工艺仿真、设备结构虚拟拆装、场景漫游等多种方式为检修人员定制打造了三维可视化作业引导,实现了设备的解体、复装,模拟真实的设备大修过程。”泰州热电相关负责人先容,此外,泰州热电还将智能巡检管理作为人员定位安全管理系统延伸,通过巡检与手机APP的完美集成,实现对巡检过程的智能化管理。

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