熱電廠DCS系統在運用中的優化

摘 要：在當今社會的現代化高科技快速發展的社會形勢下，天然氣熱電生產技術的革新使能源利用高效率、低污染、高能效的優點受到了世界各國的高度關注，廣闊的發展前進使大批專業人才涌入，也為天然氣熱電技術的創新注入了新知識，技術的革新更加推動了能源效率的提高。然而，我國在熱電（冷）聯產技術上還處在起步階段，特別是該技術在中小城市的布控應用經驗更加缺乏，其天然氣系統的結構，參數設置，能量緯度和城市地下管路鋪設布局等多方面都面臨著許多未知的問題。針對國內熱電（冷）聯產經驗匱乏的現狀，本文收集整理了一些國外在熱電廠dcs系統運用方面的先進經驗，并做出分析，歸納了一些優化方案以作參考。希望在此基礎上，通過對小型熱電（冷）聯產系統和建筑系統熱電（冷）聯產系統的優化方式和運轉模式的角度進行了深入的探索。

關鍵詞：熱電（冷）聯產；研究分析 ；運行配置；系統優化

現代社會科學技術的迅猛發展，使計算機的自動化系統在各行各業的滲透應用是社會生產生活方式得到了很大的改變。而dcs系統在電力長的引入使的計算機系統高效科學，自動化程度高的特點也結合到傳統電力系統中，為現代化熱電廠注入了新的活力，也為國民經濟發展提供了極大的貢獻。一般來說，熱電聯產的自動化技術水平決定了電廠的生產水平和運轉能力。而現在，各發電廠引入應用了docs控制系統是之得到了長足的變化，DCS控制系統是在計算機技術體系上發展出的操作系統，它能夠同時實現數據控制、系統管理、運行監控及分級操作的技術，對于提高熱電廠效率方面有良好的作用，熱電廠dos系統良好的穩定性和高效的系統配置使其廣受歡迎。

1發展熱電（冷）聯產技術的實際意義

雖然我國在偉大復興的五年內發現了數個儲量很大的天然氣田，但是天然氣極高的開發成本與其他幾種常規能源來說有些讓人難以接受，如同雞肋，無處下手，所以能夠有效節約生產成本，提高天然氣能源采集利用效率的現代化設備的配裝研究刻不容緩受到了國家的高度關注，希望能提高天然氣的利用率，減少天然氣采集加工過程中的浪費。現階段，天然氣的應用在中小型城鎮中的使用方式還是以燃料和供暖取熱為主的傳統方式。了解國內外天然氣利用方式的差異，我們可以的出一個結論，通過新式能源發展理念開展梯度利用模式可以使天然氣得到高效利用，減少資源浪費度，由此不僅能夠減少天然氣的不合理浪費，還能有效提高中小城鎮天然氣能源利用并減小資源調度引起的成本問題，可以說是當前實體環境下能源高效利用應的最優解，值得國家投入大力去做進一步的分析和研究。

我國熱電（冷）聯合項目的研究相比較國際水平而言還有些落后的，但是從發展速度的角度來看卻是非常快速的，目前不可否認的史和國外發達國家相比，任然有著較大的差距。據某數據統計顯示，從2000年至2010年的十年時間，我國各地新建各型大小熱電累計達200多個，而且有逐年遞增的有利形勢，站在全國范圍的角度看，有許多熱電廠是在火力發電廠的基礎上建立起來的，其供暖量已達到兆瓦級別，由于熱電廠可以由火力發電廠升級換代改造而來，而且北方冬天的天氣較為寒冷，對暖氣的供應量需求大，所以北方的熱電廠明顯比南方多。

由于缺少熱電廠方面的實戰經驗，我國熱電行業的起步發展較為緩慢，但是在北京上海等國際性大都市的發展還是較為先進的。“十二五”計劃期間，北京、上海等地都把天然氣能源項目作為一項重要能源布控環節，積極尋找新方法以改變傳統的能源利用方式提高效率，以達到天然氣能源的有效利用并涉及保護環境和社會和諧發展的偉大復興戰略，天然氣熱電聯產的能源利用效率一旦得到提高，其效益是極其客觀的。但由于成本也較高，所以如何提高天然氣能源效率，在有效控制熱電系統安全運轉的同時，節省電廠能源方面的投資成本成為研究手關注的重點問題。

2系統運行探索

研究熱電廠操作系統的運行問題，首先要關注的是其軌道運行的數學模型的科學性，合理有效的數學模型是一切的基礎，是系統運轉效率的有效保證，故而模型的建立必須給予高度重視。模型運轉要盡量保證細化，這樣其繪制出的對象就越溫和實際運轉的方式。然而由于較大的活躍度，模型的規律是極難捕捉繪制的，所以解決這個問題是比較困難的。而由于優化的目標較為單調，線性系統建立的可能性有比較容易，這種情況下活躍度的問題有比較好解決了。

在熱電廠天然氣優化系統的研究中，有兩種模型的建立被普遍認可：線性統計模型和混合非線性統計模型，這兩種系統的解法被廣泛使用，技術純熟。容易把復雜的運行問題分解為多個簡單的問題，這樣就很容易解決問題了。如果系統模型的剛開始的問題就有非線性部分，就可以用數學方法把非線性方程化為線性方程然后在分級得出答案。另外的情況就是電熱系統的問題和結果都包括了非線性情況，這樣的問題一般是比較復雜的，需要依靠計算機來進行解決從而得到問題的答案。

另外關于混合整數非線性模型的解決問題比較繁瑣，我們常用的方法已經不再使用了，與要建立一種全新的算法體系，蘇安然我國科研工作者在這一方面做了許多努力，但是新的計算體系還是不夠健全，還處在進一步的研究階段。

而動態模型的建立則是另一種體系，它的特點是層次分明，可以將一個完整的體系細化分割為數個部分，每個部分都有許多種解決方式。往往多種不同的部分使用獨立的方式解題并組合為一個整體以形成一個可靠地運行體系，這一體系的建立可以說是革命性的，使當下多個無法突破的難題得到解決，簡單講，動態模型系統是非常好的熱電廠管理系統的優化解決方案。

動態模型解決問題的方法在于如何將一個復雜的大問題分解切分成好幾個簡單化的非常容易解決的簡單問題，在各個問題層次都能有效的做出的最優解決方案，并且在這個方案下逐步推演知道整個系統的問題得到解決。

而在熱電dcs系統的設計領域，人們往往把較少成本和環保效益作為評價標準，雖然這個標準會受到許多種因素的影響。人們一般習慣把這些因素分為四類：a）系統配置b）運轉模式c）輸出環境d）解決問題。簡單講，比較操縱系統包含的數據處理、機械運轉、能源利用、熱能傳輸而言，系統配置的處理容量是需要和系統的運轉方程式相結合的。

模型的運轉途徑常量分為兩個部分，就是數據處理能力設備運轉容量變動和決策執行運轉的常量。這是通過數據處理后的最優執行模式：雖然在日常的系統運行中系統的容量是不可避免的重要因素，但在數據模型中它以非常態模式運轉。運行決策程序通過連續型變量來處理記錄結果，它們描繪了設備在超負荷狀態下的運轉能力。

整個系統由簡單循環天燃氣機、鍋爐回路、輔助循環系統、制冷機以及離心式制熱機等幾部分構成。電的供應環節分有兩種條件，天燃氣機發電模式，能夠達到建筑物的高負荷運轉需要并提供給制冷機以能源。天燃氣機發電之后的余熱在鍋爐中進一步得到循環清潔處理并輸送給接聽用戶使用，高檔型建筑則采用天然氣能，然后多余的熱則輸送至溫室做動物取暖果凍使用。

3結語

通過建立數學多為立體目標模型的方法，對熱電廠dcs聯產系統管理控熱及能源優化的問題進行立體的藥酒并對打限度的得出最優解，通過現代化的數據模式推理出模型結構的求解過程以實現供電模式的科學有效化；系統化的優化解決方案是天然氣利用率的到有效提升，從而充分展現dcs操作系統的良好性能。

參考文獻：

[1]張蓓紅，龍惟定.熱電（冷）聯產系統運行調節的雙目標規劃[J]暖通空調，2005，35（10）

[2]朱凡，王彥佳.熱電聯產熱力系統優化運行研究[J]寶鋼技術，2001（1）

作者簡介：

楊濤，1976年6月，男，漢族，助理工程師，畢業于東北電力大學火電廠集控運行專業，現在黑河市熱電廠電氣車間從事電氣運行工作。