工厂供电系统设计(收集5篇)

时间:2026-02-26

工厂供电系统设计篇1

【关键词】电气节能;设计方案;探索研究;供配电系统

就现在的情况而言,我国水泥产业属于高能源消耗型工业。根据近年来的数据统计调查,每生产1t水泥需要消耗用电100kW*h左右,消耗用煤110kg标准煤左右,相应超出发达国家整体的水平的18%和50%。由此可见,在我国水泥厂电气节能具有十分重要的现实意义。对其电气节能设计方案研究内容有建筑、工艺、电力系统、矿山工程、辅助工程等方面,其所依照的依据包括《民用建筑节能管理规定》、《水泥工厂节能设计规范》(GB50443—2007)、《用能单位能源计量器具配备与管理通则》(GB/T17167—2006)、《中华共和国能源节约法》等等。大量实践生产证明,电气节能技术在水泥厂的广泛应用能够有效降低能源消耗,缓解其带来的环境污染问题,为工厂节约部分成本费用。

1.水泥厂供配电系统的节能方案

1.1确定适合的电源电压级别

供配电系统电路电能损耗可以根据以下公式进行计算:

W=3I2RLT10-3(1)

其中,W为电路功率总损耗,I为电路电流值大小,R是电路电阻,T为负荷运载时间,L即导线长度。从运算公式可以看出,保持线路容量不变时,要想最大程度地降低的线路损耗,应该使得线路负荷电流尽量地降低,做到这一点,就要合理提升线路的电源电压。所以,根据《水泥厂节能设计规范》,对于每天熟料产量超过1000t的水泥厂,最好选取35到110kV电源电压进行供电;对于厂区的中压配电,最好将10kV电压级别的作为供电电源。

1.2科学设计厂区供配电系统

1.2.1装设配电站与电力室

在水泥厂区中间应该建设中压配电站和电力室。如果水泥生产线的生产能力保持在2500t/d以上,通常就可以增设原料磨、水泥磨等配电站。分别在石灰石破碎、原料磨、烧成、窑头等生产环节装设对应的电力室。这些电力设施应该在正常生产的基础上,最大程度地降低与电力负荷中心的距离,这样既节省的输电导线,又可起到降低线路损耗的作用。

1.2.2调整变压器容量与数目

每个电力室最好在充分认识所属车间实际负荷的基础上,确定所采用变压器的容量和数目,从而能够使得负荷在外界多重因素而发生改变时,对变压器进行灵活的投入和切除作业,达到供配电系统经济运行的目的,降低因轻负荷运行引发的电能损耗。

1.3有效增加供配电系统的功率因数

供配电系统中高过95%的负荷属于感性负荷类型,由于其含有大量的小容量电机,使得整体的自然功率因数不高,而这种因素越高,系统电路损耗就越少,为达到电气节能的目的,就应在规划供配电系统时,选取具备高功率因数的电器设备;在原料磨以及水泥磨磨机所用的高压绕线电动机增添静止式进相机,借以增加功率因数;对电力设备0.4kV母线增添低压功率因数电容自行补偿设施。通过各种有效途径,使得总功率因数高达0.95,降低线路的无功损耗量。

2.水泥厂变压器的节能方案

开展变压器节能技术探究,就是降低其有功损耗,可以通过以下公式对变压器的有功损耗进行计算:

PT=P0+β2Pk(2)

其中,PT为变压器的有功损耗,P0为空载损耗,Pk是短路损耗,β为变压器的负荷率。从公式可以看出,为达到变压器节能优化设计,可从以下方面进行考虑:

2.1采用节能型变压器

P0作为变压器的空载损耗,数值大小只与采用的铁芯材料以及制作方案有关,因此在水泥厂变压器的选择方面,可以采用S11、SCB10等节能类型的变压器,降低铁芯的涡流损耗以及漏磁损耗。

2.2降低短路损耗Pk

Pk短路损耗的影响因素包括绕组电阻和通过绕组电流,在对变压器进行选择时,可采用绕组电阻较小的变压器,如铜芯变压器。

2.3合理调控变压器负荷率β

为使变压器节能运行,根据相关规范内容,可以将变压器负荷率β控制在0.75到0.85之间,使得变压器铁损与线损达到最优规定。

3.电力拖动中的节能方案

为了确保水泥厂电力拖动过程真正体现节能效果,就应该做好以下工作:一是在对有关工程项目进行水泥生产设计时,最好采用具有高效率特点的电动机;二是当所用交流类型的电动机功率高出200kW时,就应该把选取的电源电压级别规定为6kV或者10kV;三是如果需要调速控制,就适宜选用变频调速的设备,如窑尾高温风机,当前普遍选用的是高压变频模式,不但能够达到工艺设计的标准,还能发挥出良好的节电功效,从而替代传统的只可调速不可节能的液力耦合调速模式;四是对于窑尾排风机、窑头排风机、辊压机循环风机等大型风机,根据水泥厂自身经济状况,选用先进的变频调速模式,取代以前的风门调节方式,从而达到明显的节电节能效果。

4.水泥厂照明系统的节能方案

4.1合理利用自然光

规划人员应具备一定的建筑专业知识,使得自然光与厂区室内照明充分整合,充分应用自然光线进行辅助照明,大大降低人工照明所用电量。例如,对于预均化堆场或者大型堆棚的设计,可于棚顶出增设透光板,增加自然光源的利用效率。

4.2选择优质的电光源

在普通的生产房间,最好选取具有高效发光性能或紧凑型的荧光灯,大型厂房、车间和室外照明可选用新型节能型高压汞灯、钠灯等。

4.3认真根据要求开展设计

在照明设计相关规范以及《水泥工厂节能设计规范》(GB50443—2007)内容中,对不同场合的光照强度、视觉标准、功率密度等都有严格的额规定,其标准并不能随意篡改。

4.4选用低能耗的光源用电附件

办公楼、宿舍楼等场所内的荧光灯应选用电子镇流器,气体放电灯应采用电子触发器。

4.5有效选择照明线路和方式

影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。大多数照明电压为220V,照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多。因此,照明系统应尽可能采用三相四线制供电;在满足标准度的条件下,为节约电力,应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。

5.线路敷设中的节能方案

对于这方面的节能措施,一方面应尽可能地缩短导线长度,对于出压柜以及配电箱的出现回路,最好采用直线敷设方式;另一方面,可加大导线的横街面积,虽然对线路敷设费用有所增加,但是节约了电能,降低了系统运行成本。

6.结论

综上,电气节能技术既要达到各项技术指标、功能使用及工艺要求,又要充分考虑各项行之有效和切实可行的节能措施.从而为企业降低运行成本,同时也为建设节约型和谐社会作出贡献。

参考文献:

[1]高荣玖.浅谈水泥厂的电气节电措施及应用[J].新世纪水泥导报,2012(6)

[2]赵富川.现代化水泥厂电气备品备件的准备工作[J].新世纪水泥导报,2012(4)

[3]刘森,.ETAP软件在水泥厂短路计算及继电保护整定的应用[J].中国水泥,2012(6)

工厂供电系统设计篇2

关键词:KKS;电厂标识系统;数字化电厂

前言

目前,数字化电厂理念日益深入发电企业,信息技术与电力生产的应用结合对于提高电厂的生产效率、运行安全、管理水平等起到了极其重要的作用,在此前提下,发电企业必须在设计、建设、经营各个阶段采用统一的编码规则来描述各类系统、设备、部件,从而使规划设计阶段生成的信息资源能够应用于后续的工程建设、经营管理过程中,在设备整个生命周期中都能采用先进的管理思想和现代信息技术使其处于受控状态,建成一个数字化电厂。广州珠江天然气发电有限公司(以下称展能电厂)从项目筹建时就引入了KKS编码系统,在设计、安装、调试、运营各个环节以KKS编码为基础实施了设备挂牌、信息系统建设等一系列工作。本文将基于展能电厂的经验,初步探讨以KKS编码为基础建设数字化电厂的编码系统基础。

编码标准的应用情况和选择

主要的编码标准和国内的应用情况

目前,国际上并无统一的电厂编码标准,常见的有:由德国VGB技术委员会编写的KKS编码、由英国GEC公司定义的CCC(CommonCoreCode)编码、法国电力公司提供的EDF编码、美国BeChtel公司在1997年公布的SDN(StandardDocumentNumbering)编码、意大利的EAM编码、法国ALSTOM公司提供现场装置编码,等等。

早在20多年前,电力行业就了设备可靠性统计编码和设备事故统计编码2种编码,但这2种编码仅限于满足行业统计部门的数据统计要求,不能满足电力设计院、发电厂的要求,所以后来各电力设计院、发电厂分别引入了国际上整理的编码系统,如华能大连电厂、华能岳阳电厂使用了英国的CCC编码,大亚湾和岭澳核电厂使用了法国的EDF编码等等。在1998年后,各大电力设计院和发电集团陆续开始推广采用KKS编码,KKS编码逐渐成为事实上的行业编码标准。

虽然国内电力行业应用KKS编码多年,但是由于KKS编码体系中有一些执行较为灵活的弱规则,不同单位会存在不同的理解和约定,造成差异,影响编码的可读性。针对这些问题和设计院、发电厂的需要,2005年12月中国电力工程顾问集团公司联合各发电集团公司编制了《电厂标识系统编码规定》,以KKS编码体系为基础,根据国内电力行业的应用实践对原有KKS编码体系中的弱规则进行了强化,并在此基础上对实施过程中需要定义的内容做了进一步约定,使电厂的标识更加规范统一。

编码标准的选择

编码标准的选择主要考虑几个方面。

编码的信息表达完整规范,具有唯一性。

符合国内外有关标准,国际应用广泛,易于对外接轨,在国内有一定的使用基础和应用实例,为电力行业大多数单位接受。

有严格的编码规则,有专门的技术管理机构,并有良好的可扩展性以适应新技术的发展。

非基于某一特定语种的编码,易于学习掌握,具备应用计算机进行处理的能力,方便输入和检索。

根据以上4点因素考虑,KKS编码系统满足了各方面的要求,无疑是编码标准的首选。结合上述国内KKS编码的应用情况,在具体实施过程中,建议遵循中国电力工程顾问集团公司的《电厂标识系统编码规定》。

KKS编码结构和规则简介

KKS编码由相关工艺码、安装位置码、地点场所码组成,根据不同的专业、系统类别和设备类别进行编码。相关工艺码描述标识对象所在系统的工艺特征;安装位置码描述电气、仪控设备在盘柜中的安装位置特征;地点场所码描述设备所在建筑标识物中的位置以及建筑标识物本身的特征。具体的KKS码由上面三类码中的相关工艺码、安装位置码、地点场所码之一单独组成,或由其中二者或三者组合而成。三种代码类型用相同的标识方法分成4或3层,其名称与格式如下:

分类层次0层1层2层3层

相关工艺码=全厂系统组代码设备组代码元件组代码

安装位置码+全厂安装单元代码安装空间代码

地点场所码+全厂建(构)筑物代码房间代码

KKS编码在数字化电厂中的应用

在信息系统中的应用

数字化电厂目前尚无明确的定义,但一般认为是基于数据库和计算机网络支持的,具有控制层、管控结合层和辅助管理决策层3个层次的信息系统。

控制层直接与生产设备关联,提供设备的运行实时信息及状况,如展能电厂的机组离散控制系统DCS、9FA燃机机岛控制系统MarkVI、电气网络控制系统NCS、分布式电气控制系统FECS等。KKS编码在这些控制系统中既可标识某一系统设备或元件,也可标识一个逻辑点、一条报警信息。作为基础数据,应该在这些控制系统安装调试前完成编码清册,统一导入。

管控结合层,即厂级监控信息系统(SIS),是管理和控制之间的桥梁,完成厂级生产过程的监控,对机组性能进行分析和优化,为控制层提供操作指导,同时为辅助管理决策层提供所需的分析统计信息。SIS系统通常包括生产过程监控、经济指标分析、优化运行操作、机组及厂级性能计算、全厂负荷优化调度等子系统,这些子系统都建立在统一的数据库平台之上。而这个数据库的数据除了来源于直接控制层的数据外(导入相应的KKS编码即可),还有基于实时数据的二次计算产生的新数据,这些数据需要对其进行KKS编码。

辅助管理决策层是以公司总体的经营计划为主线,包括物资管理、燃料管理、设备检修管理等各部分,协调各部门运转,确保电厂运营的经济、安全、规范。以展能电厂为例,其资产管理使用的是国内应用广泛的Maximo平台,在该平台导入KKS编码作为系统设备或元件的代码,同时和物资编码建立起对应关系。

在设计、建设、运营各阶段的应用

KKS编码可支持设计、建设、运营等的设备全生命周期的应用。在设计阶段,展能电厂在招标中就要求设计单位和各设备厂家须在各自设计范围内提供标准的KKS编码,标注在各类图纸资料中。但是由于各家单位KKS编码水平参差不齐,存在大量编码错、漏、重的问题,要求各厂家自行纠正不现实,为此展能电厂建立了KKS编码项目小组,对所有系统图纸上的系统、设备、元件进行KKS编码整理清册。这一基础工作非常重要,KKS编码整理清册的质量关系到下一步导入信息系统顺利与否。项目小组成员也可以通过KKS编码整理工作熟悉了机组设备,这对于新建电厂的员工来说尤为重要。

在KKS编码整理清册的基础上,在工程建设阶段的主要工作是陆续将各类编码导入各个信息系统中。建设单位也以图纸上的KKS编码为辅助,方便而准确地将设备安置在规定的位置上。在设备安装基本完成的时候,展能电厂开展了设备挂牌工作,设备挂牌的基本信息包括中文名称、KKS编码,对于由GE公司提供的9FA燃机机岛设备,为了与大量的厂家设备资料对应、方便维修人员,还加入了相应的英文名称和GE设备代码。另外,展能电厂将KKS编码标注在系统图册中,有助于员工学习和熟悉系统,快速定位设备。

在生产运营阶段,除了在各信息系统上应用KKS编码外,由于各类技术改造工作的开展,还要将系统设备的变动情况反映到KKS编码上。因此,还应该建立全生命周期的编码维护机制,保留KKS编码维护人员,以保障KKS编码的有效性、可用性。目前大部分电厂正是缺乏对KKS编码的后续维护更新工作的足够重视。

应用KKS编码中的常见问题和经验

展能电厂经历了设计、安装、调试、运营各个阶段的KKS编码应用过程,其中遇到的问题、得到的经验对后来的电厂实施KKS编码建设数字化电厂具有典型的借鉴意义。

很多电厂在应用KKS编码的时候往往全部委托给咨询单位编制,这样做虽然省事、完成速度快,但是不利于员工学习KKS编码和后续维护。展能电厂采用了咨询公司负责培训和项目顾问,自身员工进行KKS编码的做法,节约了经费,也培养了一批熟悉KKS编码规则的员工,有利于后续维护。

在一个新建电厂项目中,KKS编码工作应尽早开展,初步设计时就进行KKS编码,在设备招标时引入初步设计中的KKS编码,使不同制造商、供应商形成统一的编码体系,方便管理。

在电厂中,信息人员、检修人员、运行人员对KKS编码的深度要求和分工是不同的,运行人员一般只关心系统设备,而检修人员则对于设备不同专业的部件还需要进行区分。所以,在KKS编码实施过程中,需要由信息人员先确定信息系统可以接受的编码格式要求和导入要求,再由运行人员整理和编制到设备级的编码,最后由各专业的检修人员在设备级编码的基础上再分解成部件级编码。

KKS编码包括相关工艺码、安装位置码、地点场所码3类编码,考虑到时间和工作量的关系,往往少编或者不编安装位置码码和地点场所码,只要相关工艺码能够确保编码的唯一性,这种做法是可以接受的。但是对于新建电厂,安装位置码和地点场所码的作用仍不容忽视,建议尽可能进行编制。

KKS手工编码工作量很大,容易出错,可使用国内较成熟的辅助编码软件。编码录入时容易混淆全角和半角字符,出现错误,人工难以发现,这时也可以采用计算机自动查找的方式校对,如利用Excel的宏程序检查表格。

发电集团旗下通常有多家各类型的电厂,应制定和遵循统一的编码规则,有利于各信息系统平台的整合,有利于进行统一的资产管理、物资管理、检修管理等工作。

结语

KKS编码符合电厂信息化管理的要求,是国内电厂首选的编码标准,也是建设数字化电厂的基础性工作。通过KKS编码在设计、建设、运营各阶段应用于控制层、管控结合层、辅助管理决策层3个层次的各个信息系统上,为发电企业通往信息化管理架起了一座桥梁。

作者简介:林志文,工学硕士,就职于广州珠江天然气发电有限公司,运行值长,从事燃气-蒸汽联合循环机组的运行工作。

参考文献:

[1]王聪生.发电企业信息化的基础一一电厂标识系统[J].电力信息化,2004,4(6).

[2]张培华,王俊刚,李铁苍.数字化电厂设计与分析[J].中国电力,2007,40(12).

工厂供电系统设计篇3

关键词:供配电设计;电能输送;系统优化;

Abstract:Thispaperbrieflyintroducestheelectricaldesignpersonneltothefactoryforthebasicessentialsinthepowerdistributiondesign,expoundshowtoachieveenergysavinginpowersupplyanddistributionprocess,safety.Canprovideareferenceforcolleagues.

Keywords:Designforthedistributionofelectricity;systemoptimization;

中图分类号:U224.3+1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

电力系统的工作原理主要是通过能量的转化将电能转化为动能提高企业的生产效率的一种方式,供配电的设计可以使电能的输送更加简单,生产更加轻便,便于调节和控制,实现节能的目的。使工厂中实现自动化的生产,因此有必要做好工厂的供配电设计的工作。

一、工厂供电设计的概况

1.1电力系统的组成

随着我国现代化进程的逐渐发展,国家针对工厂对电能的使用作出了严格的要求,指出工厂用电不仅要满足在低电压的情况下能够保证工厂的正常生产,而且要保证做到工作人员的生命安全。因而制定一个完整稳定的供电系统是非常必要的。在工厂的供配电中为了保证能够充分的利用动力资源以及最大限度的降低发电成本,发电厂往往会建在离城市和用户较远的地方,而将电能输送到较远的用电地区,为减少输送电能过程中的损耗,发电厂所生产的电能除厂用电和直配线路外,大部分由升压变压器升压后,经高压输电线路输送给用户。输电电压越高,输送的容量越大,输送的距离也就越远。电能输送到用户后因用户的用电设备额定电压均较低,故需经降压变压器将电压降低,再将电能合理地分配到用户,这样由发电厂、变电所、电力线路及用户组成了一个整体,即电力系统。

1.2工厂供电设计的原则

工厂的供配电系统的设计需要遵循国家的相关规定,在GB50052-95《供配电系统设计规范》和GB50054-95《低压配电设计规范》中有着明确的要求,必须遵循以下原则:

(1)安全可靠、先进合理;对供电系统的设计首先需要做到的就是供电系统的安全,包括人员和设备连个主体;设备需要有质量保证,在技术的应用上一定要是现在较领先的,能够实现较低能耗的目的。

(2)遵守规程、执行政策;供配电的设计需要按照国家规定的需要,依据国家的方针政策来开展工作,实现资源节约型工厂的建设目的。

(3)根据实际情况来设计供电方案。就要充分考虑到负荷性质、工厂的用电量、本地区的实际供电条件等。配电设计是工厂基础设施的重要组成部分,保证工厂正常生产的必要条件,实现高质量高效率的生产。工厂配电设计的从业人员应该充分掌握相关的专业知识,拥有熟练的技巧,方可在实际工作中运用自如。

二、工厂配电设计的具体设计

2.1电力无功补偿对工厂的节能增效

当前大多数企业都是通过集中补偿的方式来进行无功功率补偿,而对于各个车间的变电站和用户端却没有进行有效的进行无功补偿而只是将重点放在生产用电之上,这样导致补偿之后的功率不高,甚至很多系统让人保持在自然功率因数的范围之内。而国家规定工厂必须达到0.9的功率因数,因此不得不通过大量的高压补偿装置来确保功率因数据能够达到国家规定的标准。

工厂内部数量众多的无功环流由于工厂内部的变电站和用户端较低的功率因数而不断的循环,这样导致输电线路和变压器通过的电流加大,而末端的供电质量由于有功损耗的加大而下降,导致工厂电动机的转矩下降。工厂中变压器和电动机是产生无功损耗的主要设备,电网需要提供大量的无功负荷,从而降低电网的供电能力。一般来说,工厂有高于20%的无功总耗是由变压器产生的,而异步电动机出生的无功总耗则高达60%。

为了使车间变电所安装在低压母线侧移相电容器能够适应工厂在生产过程中产生的负荷变化,可以将其适当的进行分组,并且使用投切的方式。这样可以使工厂在不同的状况之下都可以将功率数值控制在较高的水平。变压器的选择要根据工厂实际的生产情况来进行,确定合理的容量,确保变压器运行的经济性,防止变压器容量过大造成的负荷不足,造成浪费,保证设备的自然功率因数,这样可以有效的降低无功补偿设备的容量,使无功补偿的成本大大的降低。为了获得无功补偿,可以使用同步电机。很多大型机械不需要进行调速,这时候可以根据实际情况,尽可能的使用同步电机。

2.2变压器经济运行节电技术

如果工厂有多余的变压器,可以使用性能较好的变压器,将性能较差的变压器留作备用。为了确保变压器运行的经济性,对于需要采用并列运行的变压器应该确保其组合的经济性。为了确保变压器运行的经济型,变压器的数量应该根据工厂用电负载的实际情况来确定,用尽可能少的数量来保证满足工厂最大的负载。如果工厂的负载上下波动范围比较大,可以通过小容量的变压器来对常年运行的变压器进行辅助和调节,或者是分列运行两个具有不同容量的变压器,在二者负荷不足的时候可以使用共同的运行方式。

2.3减小线路输电损失

在输电线路的施工设计中,配电箱和低压箱的输出线应尽量走直线。低压线路供电半径不超过200m,负荷密集的地区不超过100m,中等密集地区不超过150m,少负荷地区不超过250m。根据供电半径调整输电线路的长度.实现供电输电线路最优化。

增大导线的有效截面积在载流量稳定且输电线路较长的情况下,可以通过增加导线截面来进行电网设计。增加导线截面积之后,虽然在短期内增加了经济投入,但是从长期来看,可以节约电能,还是很科学的。据统计,在3~5年内,即可收回因增加导线截面而增加的费用。

对用电负荷进行分类考虑到工矿企业用电的特殊性,将用电负荷进行归类,将普通负荷如空调、冰箱、照明,电热水器等常规设备改用一条线路供电。可以根据季节和消防需要调整供电需求。对企业用电负荷较大的机器用电,用另外一条线路供电,根据工厂用电需求,来选择导线截面和电线长度,来控制输送电量,节约用电,并可以采用相应的措施保障工业用电的可靠性。

三、工厂供配电设计的优化

工厂供电系统设计篇4

关键词:信息管理系统同步建设关系

随着市场经济的发展,厂网分开、竞价上网办法的试行,电厂按照现代企业制度和管理模式运作,摆脱旧习惯的束缚,科学地管理电厂的生产和经营活动,为建设标准规范的电厂信息流管理系统提供了良好的契机。而计算机技术和网络技术的飞速发展,DCS系统的不断推陈出新,为建设电厂信息管理系统(MIS)提供了可靠的技术保障.

以往MIS系统的开发工作,都是在电厂投产后进行。系统开发相对封闭,缺乏统一的标准规范和统一的规划,与电厂其他系统(特别是DCS系统)不匹配,低水平重复开发现象普遍。随着省电力公司Intranet的发展,有些电厂的MIS系统已经不能适应。若能在项目开发初期,特别是在新建电厂设计阶段,按照省电力公司Intranet发展要求,统一标准,统一规划,合理划分MIS系统和DCS系统的功能,MIS系统存在的问题是可以避免的.

在新建电厂设计阶段进行MIS系统总体设计,可以摆脱传统管理方式的束缚,有利于建立现代企业管理制度;能充分发挥设计的作用,使MIS系统和电厂其他系统相匹配;有效地降低MIS系统的总投入,减少重复开发和建设的浪费;可以实现较高水平的系统集成,充分利用DCS系统的强大功能。

1对MIS系统的总体要求

燃煤电厂信息管理系统的基本任务是在计算机网络和数据库的支持下完成对全厂经营生产活动的管理。主要功能应包括:

(1)实时电价计算。通过分析机组运行状况、燃料价格和电厂其他费用计算出实时电价,再根据电网电价政策、网内其他电厂情况和本企业赢利期望及经营策略为电厂的上网电价作出多方案比较,供领导决策,实现竞价上网。

(2)运行管理。围绕生产厂长、运行主任、值长、机组长、专工等人员的主要业务活动展开。包括运行日志、运行方式、启停管理、保护管理、两票(工作票、操作票)管理、异常记录、超限管理、安全监察管理等。

(3)检修管理。建立电子化的设备(含备品备件)档案,做好设备检修管理工作,包括制订检修计划(大修、小修),检修作业指导,检修消缺验收记录,检修成本计算分析等。

(4)燃料管理。对燃料的质、量、价、存、耗、到等进行全面管理,保证供给、准确结算、及时沟通、降低消耗。

(5)综合指标管理。对电厂的生产指标(发电量、供电量),安全指标(安全运行日数、设备完好率、事故率),经济指标(煤耗、厂用电率等),技术质量指标(负荷率、功率因素、频率合格率、电压合格率)等进行分时段、分机组的采集、计算、存储与分析,满足各种查询需要。

(6)生产技术管理。电厂节能管理、可靠性管理以及电厂有关的技术资料及文档的管理等。

(7)财务管理。建立符合国家会计制度的财务会计核算系统,为厂领导和各有关部门提供实时的财务信息。对全厂以及各部门的成本进行核算.

(8)人力资源管理。建立全厂人员档案,合理划分全厂的机构和人员、管理工资、奖金、福利及考勤,开展人员培训、管理工作。

(9)办公自动化。通过电厂内部的Intranet网和外部的Intranet网相连,提供有效的信息通道;通过电子邮件等手段,加快信息传递,提高工作效率。

2MIS系统的设计原则

MIS系统的设计原则总体应是成熟先进、安全可靠、开放可变、集成可管、实用方便,应用软件基本国产化。

(1)成熟先进。信息系统的各种计算机设备、网络设备和管理模型技术上是成熟先进的,应有使用业绩。

(2)安全可靠。指系统的硬件和软件及存储于系统中的信息是安全可靠的,可以有效地防止有意或无意的侵犯及恶意的攻击。在系统遭意外损坏后,系统具有方便地恢复到受损前状况的能力。

(3)开放可变。建成的信息系统应该是开放式系统,可以方便地和其它系统实现信息共享,其硬件平台、软件平台、数据应用环境均是开放的,其他先进软件和硬件在该系统中能方便使用。

(4)集成可管。建成的信息系统是一个集成化的系统,系统管理统一,数据一致,用户界面和操作方法一致。

(5)实用方便。系统的各项功能是针对电厂的经营管理活动专门设计的,性能满足使用要求,操作简便,输出规范。

3MIS系统和分散控制系统的关系

DCS系统是保证现代大型机组安全经济运行不可缺少的条件和手段。其主要任务是实现电厂生产过程监控和管理自动化,使电厂运行人员及时、准确、全面地监视和控制机组的运行状况。

MIS系统的数据库主要由二部分组成:实时信息数据库和管理信息数据库。实时信息数据库主要用来定期处理和存放从DCS采集的所有实时数据,DCS系统是MIS系统的主要信息来源。

以前我们在DCS系统应用时,由于观念上的陈旧,管理上的落后,费用上的限制,对DCS软件应用特别是管理软件认识不足,在电厂建设时没有或者很少采用DCS专用管理软件,仅仅留有一个向MIS系统单向输出信号的接口,MIS系统则由国内单独研究开发。

近几年来推出的新一代DCS系统,自身就具备强大的厂级信息管理功能和成熟的厂级通讯网络,系统的开放性也越来越好,并在国外电厂得到了成功的应用。如ABB,Bailay,FOXBORO,SIEMEMS等公司都有完善的厂级信息管理系统和先进的信息管理软件。如电厂数据库管理软件、设备编码软件、优化管理软件、性能计算软件、监控和诊断软件、维修管理软件、备品备件管理软件、文件管理软件等,完全具备了对电厂从生产、检修、文档、财务等各个方面科学管理的要求。因此,利用新一代DCS系统的强大功能来实现厂级信息管理系统将是一种必然的趋势。

虽然国内研究开发的MIS系统无论从硬件水平还是软件水平与DCS系统不能相比,但与DCS制造厂在价格上,特别在应用软件价格上有很大优势,并且这一类做法在国内已形成一定规模,在今后一段时间内仍将占有很大市场份额。

不管采用哪种方法,在目前网络安全性还得不到充分保证的前提下,DCS系统和MIS系统的信号接口必须是单向的,一定要确保直接面向工艺过程的DCS系统绝对安全。另外,采用国外DCS制造厂管理软件时,一定要注意和国内管理制度相互匹配的问题.

4新建电厂MIS系统建设中应注意的几个问题

建设一流的电厂,必须有一流的硬件,一流的软件,一流的管理与之相适应。在基建过程中同步建设MIS系统,是解决新建电厂生产管理滞后的重要措施。但在建设过程中需注意以下几个问题:

(1)新建电厂MIS系统建设关系到电厂今后的管理模式、运作模式,不同于一般的基建项目,需要电厂比较深地介入,某些部分如应用软件的审定等甚至需要以电厂为主。

(2)MIS系统建设时既要考虑先进管理技术、管理模式的引用,也要充分考虑中国国情。

(3)新建电厂MIS系统建设时不仅要考虑电厂今后调整扩展的余地,还要考虑省电力公司Intranet发展规划的要求。

工厂供电系统设计篇5

关键词:核电厂;安全性;经济性;总参数;平衡计算

中图分类号:TM623文献标识码:A文章编号:1009-2374(2013)17-0116-03

新建核电厂需要将对核电厂安全性、经济性等产生重要影响的参数确定下来,同样核电厂研发设计也需要确定这些具有重大影响的参数,这就需要开展总参数设计与平衡计算工作。核电厂总参数是表征核电厂在安全可靠性、经济实用性、运行合理性、技术先进性的设计指标,是指导整个设计工作的纲要和完成的目标。因此,总参数选取是否合适直接决定运行核电厂的安全、经济、稳定。

本文结合三代核电厂EPR总参数平衡计算经验,确定通常情况下核电厂总参数的设计范围,给出了核电厂总参数平衡计算原理与方法,并给出了典型核电厂一、二回路传热计算及总参数平衡计算算例。

1核电厂总参数平衡计算简介

核电厂总参数按照工艺系统范围可以划分为:全厂性设计参数、核蒸汽供应系统(NSSS)主要参数、汽轮发电机系统主要参数。核电厂总参数设计范围广、种类多、涉及专业面比较综合,是一个需要多专业配合、反复迭代才能完成的工作。

对于核电厂翻版设计,一般情况下新设计核电厂与参考电厂相比,核蒸汽供应系统的主要参数是相同的,汽轮发电机系统主要参数(如:循环冷却水温度)由于TG供应商的差异及厂址条件的变化可能会发生改变,相应的全厂性设计参数也会发生变化。对于研发性设计过程,就需要重新对核蒸汽供应系统的主要参数进行平衡计算,在假定某些参数(即独立参数)或确定某些设计目标的基础上,逐步计算其他参数。例如:在核电厂电功率水平已知的情况下,借鉴以往设计经验,可以初步确定NSSS热功率范围,进而平衡计算一回路主要参数以及二回路(蒸汽做功回路)、三回路(循环冷却水回路)主要参数,通过反复迭代最终确定设计总参数。

2核电厂总参数确定原理与方法

2.1核电厂总参数范围

核电厂主工艺系统包括:核蒸汽供应系统(NSSS)、汽轮发电机系统(TG)和电厂配套设施(BOP)。按照工艺系统范围,一般来说核电厂总参数包括:全厂性设计参数、核蒸汽供应系统(NSSS)主要参数、汽轮发电机系统主要参数,详见表1。

除以上参数外,核电厂总参数还包括全厂性设计目标,如:电厂可用率、电厂设计寿期、换料周期、堆芯损坏频率(CDF)、大量放射性早期释放频率(LERF)、堆芯热工裕量、建造周期、比投资等。这些参数,有些是业主对建设电厂的要求,有些是安全衡量指标,还有一些是经济性指标。由于总参数平衡计算主要研究方向是与热工水力计算相关的参数,因此,这类参数不作为平衡计算的参数范围。

2.2核电厂总参数确定原理与方法

2.2.1全厂性设计参数的确定。业主方对建设核电厂的要求,在开展总参数设计工作时,投资方往往在建设周期、建成价、比投资、换料周期、电厂设计寿命、电厂效率、电厂可用率以及涉及到业主以后在运行、经济方面可能遇到的问题会提出要求,在进行总参数设计时需要进行综合考虑,选取合适的全厂性设计参数及设计目标。

堆型选型方面,目前核电厂所选择的堆型主要有:压水型核电厂、沸水型核电厂、重水型核电厂、高温气冷型核电厂、快中子增值型核电厂等。核电厂反应堆的堆型将确定电厂工艺流程、系统和设备、控制方式、运行方式、核燃料利用和燃料管理方式以及厂房布置等各方面的特性,国内核电厂以压水堆为主,也包括重水堆。

电功率,根据电厂的总电功率输出要求,可以初步推算核蒸汽供应系统(NSSS)的热输出、反应堆堆芯的核热功率输出、汽轮机与发电机转换效率、电厂的厂用电消耗等。进行全厂能量转换和能量平衡的初算,进而通过各阶段设计得出电厂有关的性能参数。

2.2.2核电厂一、二、三回路主要参数确定原理与方法。核电厂一、二、三回路主要参数确定包括核蒸汽供应系统、汽轮发电机系统以及循环冷却水系统主要参数确定的基本原理与计算方法。在满足各方面设计准则要求的前提下,通过热力计算可以确定核电厂的主要设计参数,通过不断的反复迭代计算和优化,最终确定一套最佳值。

(1)核电厂稳态运行方案选择:核电厂稳态运行方案主要有以下几种类型:二回路蒸汽压力Psg恒定方案;冷却剂平均温度Tav恒定方案;冷却剂出口温度Th恒定方案;冷却剂平均温度Tav程序方案。目前,压水堆核电厂运用较为广泛的是冷却剂平均温度Tav程序方案,该方案中冷却剂平均温度随出力成线性变化的程序运行方式是一种热和机械制约之间的折衷方案。例如CPR1000核电厂兼顾一、二回路承受的负担选用Tav程序方案;EPR核电厂采用在不同的出力范围分别固定Tav、Psg的程序方案。

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