一种基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于三维显示的火力发电厂给排水管理方法及系统，系统包括生产水池、雨水回用单元、生活用水单元、化学水处理单元、辅机冷却单元、主机冷却单元、综合利用单元、机组、生活污水池、工业废水处理单元、服务水池、脱硫单元和脱硫废水零排放元。管理方法为：⑴建立电厂给排水网络系统三维显示模型；⑵采集相关信息点，提取瞬时最佳值所有相关数据；⑶三维显示模型运行，显示网络三维图和水平衡测试框图；⑷在线监测给排水网络系统水平衡状态；⑸分析超标数据，自动运行调节，系统异常时发出预警；⑹专家咨询诊断技术解决难题。本发明专利技术对火电厂水资源进行可视化分级管理，实现了废水零排放，有利于节约生产成本，保护自然环境。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法及系统
本专利技术属于工厂给排水管理
，涉及一种基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法及系统。
技术介绍
水资源是基础性自然资源和战略性经济资源，是社会经济可持续发展、维系生态平衡与和谐环境的重要基础。全国发电总装机容量中，火力发电用水量占全部工业用水量的40％。火力发电厂用水量大，水的问题已成为北方地区建设、发展电力工业的制约因素，因此，做好火力发电厂水资源的高效管理、建设火力发电厂给排水网络系统十分必要。给排水系统是火电厂必不可少的重要组成部分，给排水系统包括生活给水系统、生活排水系统和消防系统，这几个系统都是楼宇自动化系统重要的监控对象，由于消防水系统与火灾自动报警系统、消防自动灭火系统密切，国家技术规范规定消防给水应由消防系统统一控制管理，因此，消防给水系统由消防联动控制系统进行控制。传统DCS系统、PLC控制器由于程序设计本身的局限性，不便进行高级的、复杂的性能计算分析，最多实现简单的PID偏差调节，传统DCS系统已无法满足当今信息化大发展的管理需求。目前，水务管理较好的火力发电企业能够初步实现全厂水资源的分级管理及水务管理相关报表的自动生成，不能实现全厂水系统水质、水量的全面平衡及在线测试，不能实现全厂水平衡及不平衡率在线测试，更未实现用水设备自动监控及调节智能化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法，对火电厂水资源进行可视化分级管理，精细监测、精准调控电厂用水和水处理，实现电厂废水零排放，节约省成本，保护自然环境。本专利技术的另一目的是提供一种基于三维显示的火力发电厂给排水网络系统。本专利技术的技术方案是：基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法，过程如下：⑴在DCS系统中建立电厂给排水网络系统三维显示模型；⑵利用SIS体系实时数据库(EDNA)采集相关信息点；利用性能计算的分析算法提取瞬时最佳值所有相关数据，对数据进行标记作为有价值数据存入关系数据库(Oracle)；⑶给排水网络系统三维显示模型运行，显示发电厂给排水网络三维图和发电厂水平衡测试框图，实时展示系统运行状态；⑷在线监测给排水网络系统水平衡状态；如果出现问题发出报警，提醒运行人员分析处理，处理完程后继续运行；如果不存在问题继续运行；⑸分析机组负荷、水质变化和环境温度有无变化，出现变化系统分析超标数据，如能自动运行调节解决，进行自动运行调节，并发出系统异常预警，处理完成后回步骤⑶；没有变换返回步骤⑶；⑹对不能通过自动运行调节解决的问题系统通过专家咨询诊断技术解决处理，处理完成后返回步骤⑶。发电厂给排水的水源包括用生产水、生活用水辅机循环冷却水、脱硫工艺水和工业水处理单元出水。步骤⑵相关信息点包括生产水、生活污水、辅机循环冷却水、脱硫工艺水和工业水处理单元出水的在线流量表、在线水质分析仪表。步骤⑵中性能计算包括单位发电量取水量和发电补水率计算，计算式为：Vui＝Vi/Q，(1)式中：Vui—单位发电量取水量，[m3/(MW·h)]；，Vi—在一定计算时间内生产过程中取水量总和，(m3)；Q—在一定计算时间内的发电量，(MW·h)；η＝Qb/Qz，(2)式中：η-发电补水率，(％)；Qb-单位时间内机组补水量，(吨)；Qz-单位时间内锅炉蒸发量，(吨)。电厂给排水网络系统三维显示模型使用的设备包括双屏幕显示器、操作主机、给排水网络主机、性能计算服务器、Oracle关系数据库、数据存储磁盘阵列和单向隔离网闸。双屏幕显示器、操作主机、给排水网络主机、性能计算服务器、Oracle关系数据库、数据存储磁盘阵列和单向隔离网闸相互通信连通。本专利技术基于三维显示的火力发电厂给排水网络系统，包括中水源、雨水源、自来水源、生产水池、雨水回用单元和生活用水单元。中水源连接到生产水池，雨水源连接到雨水回用单元，自来水源连接到生活用水单元。系统设有化学水处理单元、辅机冷却单元、主机冷却单元、油区、检修用水区、综合利用单元、机组、生活污水池、工业废水处理单元、服务水池、脱硫单元和脱硫废水零排放元。生产水池通过中水管路连接到化学水处理单元、湿式除尘器、辅机冷却单元、主机冷却单元、油区、检修用水区、综合利用单元、工业废水处理单元、脱硫单元和脱硫废水零排放元。雨水回用单元连接到辅机冷却单元，辅机冷却单元的出水口连接到脱硫单元。生活用水单元的一路连接到综合利用单元，一路连接到生活污水池，生活污水池通过过滤水管路分为三路，一路连接到工业废水处理单元，一路连接到服务水池，第三路连接到绿化用水设备。化学水处理单元设有浓水出口和除盐水出口，浓水出口分别连接到工业废水处理单元和服务水池，除盐水出口通过除盐水管路分别连接到实验室和机组。机组凝结水出口一路连接到工业废水处理单元，另一路连接到脱硫废水零排放元。油区设有分离水出口和含油污水出口，分离水出口连接到工业废水处理单元，含油污水出口通过含油污水管路连接到工业废水处理单元。工业废水处理单元通过服务水池和脱硫单元连接到脱硫废水零排放元。脱硫废水零排放元设有浓水出口和除盐水出口，浓水出口连接到综合利用单元，除盐水出口通过除盐水管路连接到化学水处理单元和服务水池。工业废水处理单元出水的一路和脱硫单元出水的一路分别连接到化学水处理单元。系统设有蒸汽管路，机组通过蒸汽管路分别连接到和综合利用单元和脱硫废水零排放元。主机冷却单元的冷却水出口分为两路，一路连接到主机冷却单元，一路连接到辅机冷却单元。中水源连接到辅机冷却单元，生产水池还连接到工业废水处理单元、脱硫单元、脱硫废水零排放元和绿化用水设备。湿式除尘器的出水口连接到脱硫单元，检修用水区的出水口和综合利用单元的出水口连接到生活污水池。在DCS系统中设置全厂水平衡及分级管理画面，实时进行用水设备监控及调节。水平衡画面组态与数字化电厂相适应，具有自动报警、系统分析和数据展示功能。本专利技术基于三维显示的火力发电厂给排水网络系统，对火电厂水资源进行可视化分级管理，精细监测、精准调控电厂用水和水处理，实现了电厂废水零排放，有利于节约生产成本和保护自然环境。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：①实现水资源可视化分级管理；②水质水量实时监控和偏差预警；③水平衡及不平衡率实时监测；④自动生成水务管理报表；⑤通过采集累积有价值数据，利用大数据分析方法，建立不同工况的分析模型，实现热电厂水网智能化运行管理。附图说明图1为火力发电厂给排水网络系统的流程示意图；图2为基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法的示意图；图3三维显示模型使用的设备连接图；图4为发电厂给排水网络三维显示图；图5为发电厂水平衡及分级管理平衡图。其中：1—生产水池、2—雨水回用单元、3—化学水处理单元、4—湿式除尘器、5—辅机冷却单元、6—主机冷却单元、7—油区、8—检修用水区、9—综合利用单元、10—生活用水单元、11—机组、12—生活污水池、13—工业废水处理单元、14—服务水池、15—脱硫单元、16—脱硫废水零排放单元、17—热网补水单元、18—实验室、19—输煤单元、20—消防水单元、—22—绿化用水、23—除盐水管路、24—含油污水管路、25—蒸汽管路、26—过滤水管路、27—中水管路。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法，其特征是：所述过程如下：⑴在DCS系统中建立电厂给排水网络系统三维显示模型；⑵利用SIS体系实时数据库采集相关信息点，采集相关信息点；利用性能计算的分析算法，提取瞬时最佳值所有相关数据，提取瞬时最佳值所有相关数据，对数据进行标记作为有价值数据存入关系数据库；⑶给排水网络系统三维显示模型运行，显示发电厂给排水网络三维图和发电厂水平衡测试框图，实时展示系统运行状态；⑷在线监测给排水网络系统水平衡状态；如果出现问题发出报警，提醒运行人员分析处理，处理完程后继续运行；如果不存在问题继续运行；⑸分析机组负荷、水质变化和环境温度有无变化，出现变化系统分析超标数据，如能自动运行调节解决，进行自动运行调节，并发出系统异常预警，处理完成后回步骤⑶；没有变换返回步骤⑶；⑹对不能通过自动运行调节解决的问题系统通过专家咨询诊断技术解决处理，处理完成后返回步骤⑶。

【技术特征摘要】
1.一种基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法，其特征是：所述过程如下：⑴在DCS系统中建立电厂给排水网络系统三维显示模型；⑵利用SIS体系实时数据库采集相关信息点，采集相关信息点；利用性能计算的分析算法，提取瞬时最佳值所有相关数据，提取瞬时最佳值所有相关数据，对数据进行标记作为有价值数据存入关系数据库；⑶给排水网络系统三维显示模型运行，显示发电厂给排水网络三维图和发电厂水平衡测试框图，实时展示系统运行状态；⑷在线监测给排水网络系统水平衡状态；如果出现问题发出报警，提醒运行人员分析处理，处理完程后继续运行；如果不存在问题继续运行；⑸分析机组负荷、水质变化和环境温度有无变化，出现变化系统分析超标数据，如能自动运行调节解决，进行自动运行调节，并发出系统异常预警，处理完成后回步骤⑶；没有变换返回步骤⑶；⑹对不能通过自动运行调节解决的问题系统通过专家咨询诊断技术解决处理，处理完成后返回步骤⑶。2.根据权利要求1所述的基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法，其特征是：所述发电厂给排水的水源包括用生产水、生活用水、辅机循环冷却水、脱硫工艺水和工业水处理单元出水；所述步骤⑵中相关信息点包括生产水、生活污水、辅机循环冷却水、脱硫工艺水和工业水处理单元出水的在线流量表、在线水质分析仪表。3.根据权利要求1所述的基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法，其特征是：所述步骤⑵中性能计算包括单位发电量取水量和发电补水率计算，计算式为：Vui＝Vi/Q，(1)式中：Vui—单位发电量取水量，[m3/(MW·h)]；，Vi—在一定计算时间内生产过程中取水量总和，(m3)；Q—在一定计算时间内的发电量，(MW·h)；η＝Qb/Qz，(2)式中：η-发电补水率，(％)；Qb-单位时间内机组补水量，(吨)；Qz-单位时间内锅炉蒸发量，(吨)。4.根据权利要求1所述的基于三维显示的火力发电厂给排水网络管理方法，其特征是：所述电厂给排水网络系统三维显示模型使用的设备包括双屏幕显示器、操作主机、给排水网络主机、性能计算服务器、Oracle关系数据库、数据存储磁盘阵列和单向隔离网闸，所述双屏幕显示器、操作主机、给排水网络主机、性能计算服务器、Oracle关系数据库、数据存储磁盘阵列和单向隔离网闸相互通信连通。5.一种基于三维显示的火力发电厂给排水网络系统，包括中水源、雨水源、自来水源、生产水池(1)、雨水回用单元(2)和生活用水单元(10)，所述中水源连接到生产水池，所述雨水源连接到雨水回用单元，所述自来水源连接到生活用水单元；其特征是：所述系统设有化学水处理单元(3)、辅机冷却单元(5)、主机冷却单元(6)、油区(7)、检修用水区(8)、综合利用单元(9)、机组(11)、生活污水池(12)、工业...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘政修，李刚，王斌，毛永清，何凯，程钢，王竞一，穆凤库，白玉莲，刘绍杰，王超明，白丹丹，
申请(专利权)人：河北涿州京源热电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13