火電企業(yè)基于大數據的脫硫運行優(yōu)化系統目錄TOC\o"1-3"\h\u7020火電企業(yè)基于大數據的脫硫運行優(yōu)化系統 121364一、項目概述 325636二、應用場景及建設方案 412144（一）場景描述 47779（二）技術架構 417461（1）業(yè)務規(guī)劃 42867（2）技術架構 57052（3）實施主要內容 520084（三）建設方案 73601三、項目效果 831145（一）項目效益 823880（1）降低脫硫運行成本 83623（2）提升脫硫系統及設備可靠性 815241（二）鑒定評價（如有） 814805（三）推廣前景 9一、項目概述隨著大數據、云計算、物聯網、移動應用、人工智能等智能化前沿技術的快速發(fā)展，國家層面更是提出了“互聯網+”、“中國制造2025”、“新基建”等前瞻性發(fā)展戰(zhàn)略，智能化將成為各行業(yè)今后發(fā)展的必然趨勢。早在2016年，國家發(fā)改委、能源局、工業(yè)和信息化部聯合印發(fā)了《推進“互聯網+”智慧能源發(fā)展的指導意見》和《中國制造2025-能源裝備實施方案》，指出要以改革創(chuàng)新為核心，以“互聯網+”為手段，以智能化為基礎，促進能源和信息深度融合。隨著節(jié)能降耗、電力市場競爭的壓力日益增大，傳統發(fā)電企業(yè)如何提質增效、增強市場競爭力，提高企業(yè)生產效率與運行水平成為了企業(yè)關注的核心問題。在環(huán)保方面，根據《火電大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）要求，目前火力發(fā)電廠SO2排放標準100mg/m3，重點地區(qū)控制在50mg/m3以內。一旦超標排放，發(fā)電公司面臨著巨額的環(huán)保罰款壓力，一般火電廠將排放值控制在排放標準值得60%以內，以防止工況突然變化造成超標排放。這樣就對脫硫島提出了更高的運行要求，迫使FGD設備運行留有一定量的富余，造成一定量的資源損失。因此在保證達標排放的前提下，實現FGD運行參數最優(yōu)化調整，即實現達標排放，又不過度脫硫，是提高系統可靠性，降低系統資源損耗的一個有效途徑。項目建設情況已建項目：項目地點：實施時間：建設周期：承建單位：當前進展：二、應用場景及建設方案（一）場景描述本系統適用于全國的火力發(fā)電廠，以火電機組脫硫系統（FGD）為對象，分析其物耗，水耗、電耗等機理及優(yōu)化參數關系，幫助電廠降低脫硫運行成本，提高FGD系統運行可靠性。（二）技術架構（1）業(yè)務規(guī)劃為了更好有利于電廠現場運行優(yōu)化和分析，通過需求分析和對電廠相關管理工作的理解，脫硫優(yōu)化系統規(guī)劃設計四個主要功能：脫硫系統組態(tài)監(jiān)控、脫硫系統運行參數分析、脫硫系統性能預測、脫硫系統運行優(yōu)化方案。（2）技術架構以提高電廠運行優(yōu)化水平為宗旨，以大數據平臺為支撐，依托各類先進的機器學習算法，建設基于大數據的脫硫運行優(yōu)化系統。該系統基于先一科技自主研發(fā)的大數據分析平臺，通過分析機組海量歷史運行數據，以系統電耗最低為目的搭建運行優(yōu)化模型，幫助電廠降低能耗、提高運行優(yōu)化水平的，具體架構圖如下：（3）實施主要內容1）脫硫系統組態(tài)監(jiān)控該模塊主要功能是監(jiān)測脫硫系統的主要參數指標，為脫硫系統提供實時監(jiān)測，并為后續(xù)成本分析計算、性能預測、運行優(yōu)化提供基礎數據及展示方式。通過組態(tài)畫面監(jiān)測的形式實施顯示相關監(jiān)測參數的具體數值；通過組態(tài)畫面監(jiān)測的形式顯示相關成本計算指標的具體數值；通過組態(tài)畫面監(jiān)測的形式顯示相關參數優(yōu)化值的具體數值，并采用特殊記號的圖標和顏色標計和提醒。2）脫硫系統運行參數分析系統可顯示查詢不同入口SO2濃度，液氣比與負荷的關系；系統顯示不同入口SO2濃度，循環(huán)漿液泵功率與煙氣量和液氣比的關系；系統顯示氧化風機功率與煙氣量和SO2質量濃度的關系；系統展示不同入口SO2濃度的PH值與利潤的關系；系統展示不同入口SO2濃度的漿液密度與利潤的關系；系統展示不同負荷和脫硫塔入口SO2濃度下，度電脫硫系統的邊際利潤分析；3）脫硫系統性能預測提供脫硫效率與不同漿液循環(huán)泵運行組合、PH值等之間的關系。4）脫硫系統運行優(yōu)化方案指導實時運行方式優(yōu)化。利用運行優(yōu)化軟件對脫硫運行參數歷史數據進行分析計算，自動生成漿液循環(huán)泵最優(yōu)組合方式、氧化風機的運行臺數、PH值、漿液密度、脫硫效率最佳值，每15分鐘提醒一次，指導運行人員進行操作，并提供優(yōu)化方案前后對比分析。運行報警。當實際運行情況與系統提供的漿液循環(huán)泵最優(yōu)組合方式、氧化風機的運行臺數、PH值、漿液密度、脫硫效率最佳值，不同時（超過30分鐘），漿液循環(huán)泵切換、氧化風機啟停、PH值、漿液密度的監(jiān)測值，設置報警光字牌提醒功能，便于運行人員及時發(fā)現。自動查看。設置脫硫系統運行優(yōu)化按鈕，點擊查看運行優(yōu)化期間參數變化。設置異常數據篩選程序。通過現場實際運行與軟件推薦運行結果比對，篩選出合理數據填充運行組合數據庫。（三）建設方案介紹項目建設目標、重點工作任務、關鍵技術應用、業(yè)務優(yōu)化路徑、領先點、創(chuàng)新點等。在脫硫運行優(yōu)化系統中，對于脫硫系統的監(jiān)測功能部分主要是通過建立物料模型和能量模型來實現，物料模型主要是進行脫硫物耗成本的計算，包括進（出）吸收塔煙氣參數、水耗、吸收劑消耗以及脫硫石膏產量的計算，能量模型主要是計算漿液循環(huán)泵和氧化風機的電耗成本。通過物料模型和能量模型可為電廠實時監(jiān)控當前的各細項脫硫成本，并為脫硫系統的總體運行優(yōu)化提供數據基礎與來源。優(yōu)化運行部分則包括脫硫性能預測和優(yōu)化運行方案兩部分，基于成本計算機理和數學模型，利用機器學習等算法模型，實現對脫硫性能（能耗、脫硫效率）的實時預測，為優(yōu)化運行方案的提出一定指導；最后針對機組具體實際情況，兼顧脫硫效率和脫硫成本多目標，求解出影響該目標模型的主要可調參數最佳運行優(yōu)化值，最后通過脫硫系統工況優(yōu)化庫匹配，得出機組實時工況的最佳優(yōu)化運行方案。三、項目效果（一）項目效益（1）降低脫硫運行成本通過對漿液循環(huán)泵運行組合、氧化風機臺數、PH值等參數的運行優(yōu)化運行指導，有效降低脫硫系統的石灰石耗量及脫硫電耗的運行成本，按典型負荷工況估算，預計年可節(jié)約脫硫總電耗下降約10%，節(jié)約電費約150萬元，石灰石減少約60萬元，合計降低物耗和電耗約210萬/年，節(jié)能優(yōu)化效果顯著。（2）提升脫硫系統及設備可靠性確保脫硫系統各運行參數和環(huán)保指標保持在安全范圍內，延長設備的使用壽命，從而提高脫硫系統和設備的可靠性。（二）鑒定評價（如有）項目通過專家評審、第三方鑒定，確認項目的應用效果、創(chuàng)新實踐等的評價。（三）推廣前景脫硫運行優(yōu)化系統可集成在公司智慧電廠平臺下，也可作為一個單獨的軟件產品對外銷售。目前在市場上尚未發(fā)現成熟或有影響的同類產品，具備較大的市場