一种监测供电综合环境评价指标的设备制造技术

本发明专利技术提供一种监测供电综合环境评价指标的设备，其包括中央控制器、显示单元、远程传感器单元、变送传输系统和报警系统；其中远程传感器单元感测热电厂各部件的运行参数，变送传输系统将感测来的测量值变换为标准电信号上传到中央控制器，中央控制器对这些上传来的参数电信号进行计算处理，并对热电厂全厂综合环境评价指标做出评价，判断热电厂综合环境评价指标是否达标，如果热电厂综合环境评价指标超出预定值则向报警系统发送报警信号，警报器触发，并且在显示单元上显示出异常部件及其异常参数。

【技术实现步骤摘要】
一种监测供电综合环境评价指标的设备
本专利技术涉及一种监测供电综合环境评价指标的设备，属于热电厂自动控制系统。
技术介绍
众所周知，环境污染问题已经成为制约我国经济发展的重要问题，我国的能源消费中，煤炭消费占比很高，特别是，我国是以煤炭发电为主的国家，每年发电用煤约占我国每年煤炭总量的一半。燃煤电厂在生产电能的同时，也造成烟尘、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物以及废水等污染物的大量排放。目前，燃煤电厂常以供电煤耗率作为考核电厂运行经济性的最终指标，而供电煤耗率并没有考虑电厂运行对环境所造成的污染，也没有考虑水资源的使用价值等问题。随着我国电厂节能减排措施的实行以及电力系统厂网分开，竞价上网措施的逐步实施，若仍以传统的供电煤耗率作为考核指标，或将其作为电厂优化运行及上网电价的报价依据，不但不符合实际，而且也不利于环境的改善和污染物的治理，所以应该寻求一种监测热电厂环境经济性指标的设备，并以此来动态调整热电厂的运行，从而做到节能降耗减排减少污染。
技术实现思路
把热电厂电能生产的费用划分为能量费用、非能量费用和环境危害费用三部分。热电厂生产电能要消耗燃料及水资源，这就是热电能生产中的能量费用部分；为了使热电厂正常运行，必须有厂房及设备的折旧、维修、管理及人员的工资、奖金、福利等，这就是所谓的非能量费用；热电能生产中有废水、废气和废渣排出，构成了环境污染费用。在本专利技术中主要考虑热电厂的能量费用部分和环境污染费用部分，并对这两项费用从热电厂的运行参数中分析得出，加以评价。专利技术主要方案如下：方案一：一种监测供电综合环境评价指标的设备，包括：中央控制器、显示单元、远程传感器单元、变送传输系统和报警系统；其中远程传感器单元感测热电厂各部件的运行参数，变送传输系统将感测来的测量值变换为标准电信号上传到中央控制器，中央控制器对这些上传来的参数电信号进行计算处理，并对热电厂全厂综合环境评价指标做出评价，判断热电厂综合环境评价指标是否达标，如果热电厂综合环境评价指标超出预定值则向报警系统发送报警信号，警报器触发，并且在显示单元上显示出异常部件及其异常参数，其中中央控制器的计算及逻辑处理主要包括：第一步：基于汽轮机内功率Wi、汽轮机的绝对内效率ηi、锅炉热效率ηb、管道效率ηp、汽轮机机械效率ηm和发电机效率ηg，算出全厂热效率ηcp，其中：式中：Wi为汽轮机内功率，KJ/h；Dj、Dc分别为各级回热抽汽流量、排气凝汽器的凝气流量，kg/h；Δhj、Δhc分别为各级抽汽流、凝汽流在汽轮机中的实际焓降，Kj/kg；Z为回热抽汽级数；式中：Q0为汽轮机的热耗量，KJ/h；ηcp＝ηbηpηiηmηg式中：ηb为锅炉热效率、ηp为管道效率、ηm为汽轮机机械效率、ηg为发电机效率；第二步：基于全厂热效率算出全厂煤耗量B，并根据现货煤价计算出燃料的能量费用C1：式中：Pe为汽轮发电机组的电功率，kW；Qnet，ar为热电厂用煤的低位发热量，kJ/kg；第三步：在线实时监测排烟尾气的烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放情况，确定排烟尾气的主要污染物含量，并根据这些主要污染物的含量以及排污费用征收标准计算排污费用C2；第四步：用下式确定热电厂的综合环境评价指标D：第五步：判断热电厂运行的环境经济性情况，当D值大于第一预定值时，判定此时热电厂运行在超出设计运行费用期间，处于不经济和不环保的状态；第六步：逐项检查锅炉、管网及泵、过热器或再热器、汽轮机、发电机、冷凝器或换热器、省煤器、尾气处理设备及尾气等项目的运行参数，通过查表与对应参数的设计值或历史参考值进行比较，如果这些运行参数中没有存在超出设计值或历史参考值的预设百分比值以上，保持热电厂正常运行；如果这些参数中存在至少一个的运行参数值超出了设计值或历史参考值的预设百分比值以上，那么把相应参数和相关部件的状态显示于显示单元中并向报警器发送报警信号，提醒工作人员注意相关部件的状态。第七步：当检修后，系统重新从第一步开始进入下一个循环。方案二：根据方案1监测供电综合环境评价指标的设备，所述的综合环境评价指标D和各参数的设计值或历史参考值的预设百分比值可以根据不同的地区法律法规的规定进行调整设置，如果对环境要求严格可以把上述数值设置的低些，如果对环境要求宽松可以把上述数值设置的高些以降低系统的灵敏度。方案三：根据方案1的监测供电综合环境评价指标的设备，在进入下一个循环之前，在中央控制器的存储器中记录检修部件累计检修次数备案作为报警显示的参数之一。方案四：根据方案1的监测供电综合环境评价指标的设备，其中的检修包括在线检修和大修期间的检修。方案五根据方案1的监测供电综合环境评价指标的设备，其中可以对环境评价指标D和各参数的设计值或历史值的预设百分比值的偏差范围进行人工设置，例如设置为10％，15％等。此外，目前，火电厂废气污染主要征收二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和烟尘3项排污费。冲灰水污染主要征收悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)和总砷3项排污费。排污费用按照排放污染物的种类、数量以污染当量计算征收，根据中华人民共和国财政部和国家环境保护总局制定的《排污费征收标准及计算方法》进行污染物费用计算，并且各种污染物的每当量数收费标准可以依据当地法律法规的规定在系统启动前通过参数设置的方式输入中央控制器。某污染物的污染费用＝该污染物的当量数×每当量数收费标准。在本专利技术中主要考虑大气污染排放物的当量数，如果有必要或可能的话也可以将水污染的主要污染物纳入考虑范围。附图说明图1是典型地热电厂机组配置图；图2是热电厂系统费用平衡图；图3是热电厂实际运行费用评价控制系统图；图4是热电厂实际运行费用评价及运行方框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例作进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。本实施例是一种监测热电厂综合环境评价指标的设备，需要指出的是，本实施例是把热电厂综合环境作为本专利技术中供电综合环境的一种具体实施方式。图1表示包括一些汽轮机段的热电厂1，它们针对不同的压力设计。这些汽轮机段串联地安装在共同的轴5上。为了运行，水在蒸汽锅炉7内加热并通过新汽过热器9产生蒸汽。过热蒸汽作为工作蒸汽通过管路引入高压汽轮机段13，蒸汽在那里膨胀。在高压汽轮机段13中膨胀后，部分蒸汽通过第一联通管14引入中间过热器15，在那里重新加热，然后引入双流程中压汽轮机段17中。蒸汽在这里再次膨胀，直至规定的、现在较低的压力水平。接着，在中压汽轮机段17中膨胀到较低压力水平的蒸汽，通过连接的第二联通管21引入同样是双流程低压汽轮机段25中。通过公共的轴5驱动产生电流的发电机29。膨胀和冷却后离开低压汽轮机段25的蒸汽流入冷凝器31中，它在那里通过将热量传给周围环境而凝结，并作为液态的水收集起来。通过凝结水泵33，将水中间储存在给水箱37内，然后通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测供电综合环境评价指标的设备，包括：中央控制器、显示单元、远程传感器单元、变送传输系统和报警系统；其中远程传感器单元感测热电厂各部件的运行参数，变送传输系统将感测来的测量值变换为标准电信号上传到中央控制器，中央控制器对这些上传来的参数电信号进行计算处理，并对热电厂全厂综合环境评价指标做出评价，判断热电厂综合环境评价指标是否达标，如果热电厂综合环境评价指标超出预定值则向报警系统发送报警信号，警报器触发，并且在显示单元上显示出异常部件及其异常参数，其中中央控制器的计算及逻辑处理主要包括：第一步：基于汽轮机内功率Wi、汽轮机的绝对内效率ηi、锅炉热效率ηb、管道效率ηp、汽轮机机械效率ηm和发电机效率ηg，算出全厂热效率ηcp，其中：Wi=Σj=1zDjΔhj+DcΔhc]]>式中：Wi为汽轮机内功率，KJ/h；Dj、Dc分别为各级回热抽汽流量、排气凝汽器的凝气流量，kg/h；Δhj、Δhc分别为各级抽汽流、凝汽流在汽轮机中的实际焓降，Kj/kg；Z为回热抽汽级数；ηi=WiQ0]]>式中：Q0为汽轮机的热耗量，KJ/h；ηcp＝ηbηpηiηmηg式中：ηb为锅炉热效率、ηp为管道效率、ηm为汽轮机机械效率、ηg为发电机效率；第二步：基于全厂热效率算出全厂煤耗量B，并根据现货煤价计算出燃料的能量费用C1：B=3600PeηcpQnet,ar]]>式中：Pe为汽轮发电机组的电功率，kW；Qnet，ar为热电厂用煤的低位发热量，kJ/kg；第三步：在线实时监测排烟尾气的烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放情况，确定排烟尾气的主要污染物含量，并根据这些主要污染物的含量以及排污费用征收标准计算排污费用C2；第四步：用下式确定热电厂的综合环境评价指标D：D=C1+C2Pe;]]>第五步：判断热电厂运行的环境经济性情况，当D值大于第一预定值时，判定此时热电厂运行在超出设计运行费用期间，处于不经济和不环保的状态；第六步：逐项检查锅炉、管网及泵、过热器或再热器、汽轮机、发电机、冷凝器或换热器、省煤器、尾气处理设备及尾气等项目的运行参数，通过查表与对应参数的设计值或历史参考值进行比较，如果这些运行参数中没有存在超出设计值或历史参考值的预设百分比值以上，保持热电厂正常运行；如果这些参数中存在至少一个的运行参数值超出了设计值或历史参考值的预设百分比值以上，那么把相应参数和相关部件的状态显示于显示单元中并向警报器发送报警信号，提醒工作人员注意相关部件的状态；第七步：当检修后，系统重新从第一步开始进入下一个循环。...

【技术特征摘要】
2014.05.06 CN 201410188324.21.一种监测热电厂综合环境评价指标的设备，包括：中央控制器、显示单元、远程传感器单元、变送传输系统和报警系统；其中远程传感器单元感测热电厂各部件的运行参数，变送传输系统将感测来的测量值变换为标准电信号上传到中央控制器，中央控制器对这些上传来的参数电信号进行计算处理，并对热电厂全厂综合环境评价指标做出评价，判断热电厂综合环境评价指标是否达标，如果热电厂综合环境评价指标超出预定值则向报警系统发送报警信号，警报器触发，并且在显示单元上显示出异常部件及其异常参数，其中中央控制器的计算及逻辑处理主要包括：第一步：基于汽轮机内功率Wi、汽轮机的绝对内效率ηi、锅炉热效率ηb、管道效率ηp、汽轮机机械效率ηm和发电机效率ηg，算出全厂热效率ηcp，其中：式中：Wi为汽轮机内功率，KJ/h；Dj、Dc分别为各级回热抽汽流量、排气凝汽器的凝气流量，kg/h；Δhj、Δhc分别为各级抽汽流、凝汽流在汽轮机中的实际焓降，Kj/kg；Z为回热抽汽级数；式中：Q0为汽轮机的热耗量，KJ/h；ηcp＝ηbηpηiηmηg式中：ηb为锅炉热...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡妍，
申请(专利权)人：胡妍，
类型：发明
国别省市：浙江;33