SCR烟气脱硝对标管理平台设计与开发
摘要：以通用性、智能化和精确度为目标，利用面向对象的设计思想，建立了火电机组SCR烟气脱硝对标管理平台。该平台基于B／S结构，采用SQLServer关系型数据库，借助．NET开发环境，以网页发布的形式实现了集团内单个机组、同类型机组、区域机组间脱硝系统运行指标的对标管理，提高了集团级发电机组群整体的脱硝技术水平和核心竞争力。
关键词：对标管理，SCR，集团级
选择性催化还原法（SCR）是目前成熟且高效的尾气脱硝技术。相对除尘、脱硫技术而言，我国的燃煤烟气脱硝技术起步较晚，众多火电厂对脱硝技术的掌握较为薄弱，相关工程管理经验也较为缺乏，因此急需提高脱硝系统的运行维护水平，确保脱硝性能以满足日益严格的排放规定。
对标管理也称作标杆管理，是指企业通过规范且连续不断地将自己在发展和经营管理中的关键和标志性指标及管理实践与标杆企业进行对比和分析，不断地帮助企业寻找、确认、跟踪和学习并超越标杆企业而进行的经营实践活动。对集团电厂的脱硝系统而言，充分学习和借鉴自身以及其他电厂的脱硝运行情况，能更好地实现脱硝系统运行高效运行，提高经济效益，促进节能减排的发展。
基于此本文采用SQLServer关系型数据库对脱硝系统的数据进行整合加工，基于B／S软件开发架构，借助.NET开发环境，建立了SCR烟气脱硝对标管理平台。对标管理平台以机组脱硝系统档案数据、脱硝系统巡检数据以及过程实时数据等海量数据为基础，通过同比环比、同类型机组分析、区域机组分析等模块，建立了单个、同类型、区域机组对标体系，推动了各机组向最优水平靠齐，促进了脱硝系统的安全、高效、经济运行。
1功能需求
对标管理平台侧重于统一SCR脱硝系统不同时间的脱硝能力对比，例如脱硝效率、出口NOx浓度等，且对于SCR脱硝系统具体到单个机组、同类型机组、区域机组三种不同的范围。由于同一台机组的燃烧器布置方式、机组容量、锅炉类型等设计信息一定，通过对较短时间间隔内（催化剂劣化可以忽略）脱硝运行参数的对比，可以找到最佳运行工况，为机组运行提供一定指导。由于出口NOx浓度、脱硝效率、出口SO2浓度、脱硫效率等指标与机组容量、设计参数、地域、投运时间等因素有着很大的联系，区域和同类型机组模块设置了一系列的对比方式来提高指标间对比的可信度和可参考性，实现了综合对标。
2平台介绍
SCR烟气脱硝对标管理系统平台主要分为同比环比对标，同类型机组分析和区域机组分析3个模块，建立了单个、同类型、区域机组三个对标体系。
2.1同比环比模块
该同比环比模块针对脱硝系统中的单个机组，可点选上方的查询栏，通过分公司，电厂名称，机组编号点击到具体的示范机组的脱硝运行信息，可点选时间框进行查询，时间框以年为单位。脱硝运行信息主要包括累计脱除NOx、脱硝效率、NOx排放浓度和单位NOx脱除耗氨量。脱硝运行信息的同比环比以月为单位，分别通过柱状图和表格的形式显示当月，上月以及去年同期的脱硝运行信息，便于直观地进行对比分析，由于同一台机组使用的典型煤质与运行工况也相似，可以通过较长时间间隔（如当月与去年当月）的SCR脱硝参数对比，判定催化剂的活性变化情况，进而指导催化剂的吹灰、再生或换装等策略。该模块将各机组不同运行时期的参数对比，运行状况较优的时期可以给之后的运行提供一定的参考和指导作用，整个同比环比页面见图1。.jpg)
图1同比环比界面
2.2同类型机组分析模块
为了便于从不同机组容量的分类对集团内各机组重要脱硝参数进行查询，本模块建立了300MW、600MW和1000MW三个类型机组的对标体系。该模块分为日分析，月分析和年分析3个界面，分别以小时、天、月为单位将同类型的机组进行对标分析，选取了机组运行小时数，机组发电量和机组平均负荷率等机组常规运行参数，以及机组入口、出口NOx浓度，平均脱硝效率，机组还原剂消耗量等脱硝系统运行参数。以柱状图和参数表格的形式直观显示同类型机组的横向对比，便于同类型机组之间共享信息，相互交流借鉴，为同类型机组的运行提供一定指导。
图2为该模块中的日分析界面，可通过上方的日期查询框具体点选到某天某时，以小时为单位将同类型机组的各项机组常规运行参数以及脱硝系统运行参数进行对比分析，为机组脱硝系统的优化运行提供建议。
图2同类型机组日分析界面
月分析与年分析界面与日分析界面布局类似，在此不一一赘述。上述日分析，月分析和年分析，以不同的时间跨度，从每小时到每个月的运行数据进行对比分析，将同类型机组的海量脱硝大数据进行分类统计以及二次计算，建立了详细的同类型机组对标体系。
2．3区域机组分析模块
由于入口、出口NOx浓度、脱硝效率、机组平均负荷率等指标与机组容量、设计参数、地域、投运时间等因素有着很大的联系，区域机组分析模块设置了了一系列的对比方式来提高指标间对比的可信度和可参考性。例如，通过分公司的选择，可以比较处于同一地域电厂的相关参数，从而消除地域差异对煤质的影响。这种方式可以让发电企业以集团内其他区域电力企业先进水平作为标杆进行学习。
区域机组分析中选取了不同区域分公司的机组发电量和机组平均负荷率等机组常规运行参数，以及机组入口、出口NOx浓度、平均脱硝效率、机组NOx减排量流量、机组还原剂消耗量等脱硝系统运行参数。
区域机组分析界面中，在上方的查询栏中的公司选择栏，可以选择不同分公司或者全部分公司；电厂选择栏中，可以选择不同分公司下属的各个电厂或全部电厂。通过公司选择栏和电厂选择栏的点选，首先可以实现对集团不同分公司的总体运行情况和脱硝情况的比较分析，其次还可以分析同一区域的不同电厂以及同一电厂的不同机组的脱硝运行情况。
图3为区域分析日报的界面，可通过上方的日期查询框具体点选到某天某时。在下方显示的图表中，通过点击柱状图下面的参数名称，可实现在柱状图中增加或减少展示的参数量，便于直观的将脱硝系统的各项参数进行横向对比，同时鼠标停留在柱状图上即可显示具体参数的值，既形象又精确地对比分析了不同脱硝系统的常规运行参数和脱硝参数。
月报与年报界面与日报界面布局类似，在此不一一赘述。通过上述的区域分析日报，月报和年报界面，以不同的时间跨度，实现了集团不同分公司，同一分公司不同电厂，同一电厂不同机组的对标分析。通过不同区域的比较分析，可促进集团内各分公司电厂的共同进步。
3平台特色
本平台以C＃语言作为开发语言，结合SQL实时数据库实现脱硝系统大数据的采集处理和分析发布。
本平台创新之处在于：第一，建立了单个、同类型、区域机组三个对标体系，单个机组的对标分析包括同比和环比，同类型和区域机组对标分析的数据包括日报、月报、年报。实现了脱硝大数据内部对标与综合对标；第二，数据可视化，从不同地区或地域获取信息知识方面，分布式传感器已被广泛应用，将海量的对标数据进行可视化展示有利于人们从数据中获取所需的信息以及预测数据发展的趋势。
4结束语
本文介绍了B／S架构下的某集团公司的SCR烟气脱硝对标管理平台，利用SQL实时数据库实现脱硝大数据的整合处理，基于ASP．NET开发平台，建立了单个机组、同类型、区域机组三个对标体系，通过不同体系的对标分析，为集团各电厂机组脱硝系统的运行状况提供指导意见.
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