数字生态系统及智数字生态系统及智能电厂解决方案能电厂解决方案 助力企业实现卓越运营助力企业实现卓越运营 通往标杆企业之路 刘晓兵 应用解决方案部门 市场拓展经理 全球发电量及装机容量变化趋势 2017-2020 Generation Trend 2016年年 发电量趋势变化 北美北美 3.3 西欧西欧 2.7 东欧东欧 1.6 俄罗斯俄罗斯 1.8 波兰波兰 1.0 中国中国 1.1 印度印度 0.2 东南亚东南亚 0.4 拉美拉美 0.6 中东中东 1.2 非洲非洲 0.1 MW Installed per 1,000 People每千人装机量（每千人装机量（MW) Source: EIA.gov 北美欧洲中国其他亚洲地区拉美中东和 非洲 为未来奠定基础 发电企业发电企业 安全性、可靠性、效率、灵活性、盈利能力等安全性、可靠性、效率、灵活性、盈利能力等 电力市场电力市场 电力市场监管电力市场监管, ,可再生能源可再生能源, ,微型电网等等微型电网等等 技术技术 网络、物联网、云计算、网络安全、网络、物联网、云计算、网络安全、 无线、处理器、操作系统、通信协议无线、处理器、操作系统、通信协议等等 驱动力驱动力艾默生解决方案艾默生解决方案 IoT物联网 / 云技术工厂级至企业级系统集成 虚拟技术虚拟化硬件 人工智能技术自学习 市场竞争日益激烈嵌入式分析工具和决策支持 可再生能源（光伏、水电、风力发电） 微电网 可扩展性 环保法规日益严苛 可再生能源对电网平衡带来挑战 过程优化 资金有限灵活、统一架构 高利用率需求实时预测性诊断和分析 劳动力更新迭代-专家技术难以保留优化解决方案、嵌入式仿真 缩减运维费用-减少人力成本降低复杂性，设计简单易用 Plantweb数字生态系统是业界最完善、集成度最高的工业物联网解决方案 数据数据 应用应用 安全安全 服务服务 Connected Services 远程支持远程支持 Plantweb Insight 信息平台信息平台 Secure First Mile 接入端安全传输接入端安全传输 Pervasive Sensing 普适测量普适测量 气体监测气体监测雷达液位雷达液位电气监测电气监测X-Well 疏水器疏水器振动振动 阀位监测阀位监测 储罐安全储罐安全 阀门监测阀门监测 智能应用智能应用 泵泵 诊断优化诊断优化 换热器换热器疏水器疏水器阀门健康阀门健康 性能性能能源能源健康健康 指针式指针式 压力变送器压力变送器 Always Mobile 移动应用移动应用 Plantweb Advisor 顾问系统顾问系统 技术合作伙伴技术合作伙伴 服务与咨询服务与咨询 控制控制 实时监测疏水门的运行状况实时监测疏水门的运行状况, 提高机组发提高机组发 电的经济性电的经济性; 疏水门的可靠运行疏水门的可靠运行, 对电厂的节能降耗作对电厂的节能降耗作 用非常大用非常大; 艾默生针对电厂高温要求特别推出高温型超声波变送器708 普适测量 -管夹式无线温度变送器 T1 T2 x1/k1 x2/k2 T3 通过测量环境 (T1) 温度和管道表面温度 (T2) 用户提供的过程管道的信息 - 管道材质 - 管道壁厚 X-well 技术能计算和推断管道内部的 过程温度 (T3) 场合: 开口不方便, 介质腐蚀,流速快等 T2 x1/k1 T1 粤能汕尾电厂 2X1420 网关，连接至DCS 机柜间 38X248 无线温度变送器， 监测减速箱温度 11X702 无线开关量变送 器，作为中继加强现场网 络 徐塘电厂 锅炉风管一次风速测量 挑战挑战 锅炉一次风风速影响着锅炉的安全性和经济性。风速过 低会造成风管堵粉和燃烧器喷口结焦；风速过高会加大 鼓风机耗电量，还会使燃烧向后推移，加剧煤粉的不完 全燃烧。 通常采用基于平均皮托管差压原理，为微差压测量。 漫长的引压管存在较多可能泄漏堵塞点，产生误差。 方案方案 20X无线差压变送器安装于就地，与平均皮托管实现一 体化连接，减少中间泄漏或堵塞可能。 2X1420智能无线网关采用Modbus 485，经485到232转 换装置接入Metso 的MaxDNA系统。 效益效益 无需铺设电缆和引压管路，大大减少安装工作。 减少可能泄漏点，实现锅炉一次风速的有效测量。 15 2. 2. 智能网络：网络基础设施部署智能网络：网络基础设施部署 3. 3. 智能控制和生产：优化指导生产过程操作智能控制和生产：优化指导生产过程操作 5. 5. 智慧运营：跨部门、多厂商协作智慧运营：跨部门、多厂商协作 4. 4. 智能管理：卓越运营（可靠性、节能、智能管理：卓越运营（可靠性、节能、HSEHSE） 整 体 设 计 规 划 整 体 设 计 规 划 艾默生智能电厂解决方案 1. 1. 智能现场：数据感知，普适测量智能现场：数据感知，普适测量 现场智能设备及应用的统一共享网络 开放，可扩展 压力 差压流量 差压液位 阀门位置 ON-OFF触点 导波雷达液位 振动 温度 多点温 腐蚀 声波传感器 涡轮流量计 电耗表 湿度 液位开关 无线适配器 无线开关阀 702702无线开关量无线开关量 变送器变送器 经济高效地实现 开关量访问 43204320无线阀位无线阀位 变送器变送器 监测阀门开度和 开关到位 THUM无线适配器无线适配器 将有线HART信号升级为 无线信号传送 21602160无线音叉无线音叉 提供液位开关量 报警 33083308无线导无线导 波雷达波雷达 提供连续液位 监测 648648无线温度变送器无线温度变送器 随时可安装的温度监测方 案，使用X-well技术可实 现非侵入式高精度温度测 量 3051S3051S无线压力无线压力/ / 液位液位/ /流量变送器流量变送器 无与伦比的性能和 可靠性 94209420无线振动无线振动 变送器变送器 高效的机械设备 监测，实现预防 性维护 708708无线声波变无线声波变 送器送器 提供蒸汽疏水阀 及安全阀监测解 决方案 848848无线温度变无线温度变 送器送器 多点温度无线监 测方案 WPG无线压力表无线压力表 高精度和可靠性，实 现就地压力大表盘显 示及无线远传 14201420智能无线智能无线 网关网关 灵活的连接能力 和方便的设备配 置能力，可连接 到任何主机系统 智能无线远程链路智能无线远程链路 为DeltaV S系列的无线 连接提供本地冗余集成 现场无线网现场无线网 络架构络架构 国际领先仪表公司均采用该标准制造无线仪表，可与市 场上所有上位系统（DCS/PLC）无缝集成 现场智能无线网络WirelessHART：遵循国际及国家标准 目前全球业绩最大规模应用， 现场无线测量点 1000 点 网络规划设计案例 艾默生全球上万个网络现场经验及专有软件设计工具 确保无线网络运行高效安全 锅炉性能试验4pcs 尾部烟道1pcs 空预器进出口 1pcs 省煤器1pcs 其它1pcs 汽机性能试验7pcs 高加1pcs 低加1pcs 给泵1pcs 凝泵1pcs 高压缸 1pcs 低压缸1pcs 除氧器1pcs 脱硫装置2pcs 网关布置性能试验,增加测点 无线工厂网络（无线工厂网络（WiFi） 现场数据回传 移动工作站 无线桥接 视频监控 安全 视频监控 过程 定位服务 人员安全疏散 移动语音/视频通信 无线现场网络无线现场网络 (WirelessHART) 过程可靠性 能源管理 设备可靠性 健康/安全/环保 无线工厂网络（无线工厂网络（WPN） 无线现场网络（无线现场网络（WFN） 智能工厂：部署企业网络基础架构 全厂无线网络系统以装置/车间为单元分布实施； 根据每个装置/车间的具体情况布置数个WiFi网关； WiFi无线网关覆盖各装置区域的移动巡检仪； WiFi无线网关信息通过网线/光缆汇聚并进入各装置现场机柜间工厂网，借助现有光 纤网络，各装置数据可上传至全厂CCR，实现移动巡检仪的实时数据采集传输； WPN工厂无线网络应用安全风险可控 移动视频传输及移动巡检 2. 2. 智能网络：网络基础设施部署智能网络：网络基础设施部署 3. 3. 智能控制和生产：优化指导生产过程操作智能控制和生产：优化指导生产过程操作 5. 5. 智慧运营：跨部门、多厂商协作智慧运营：跨部门、多厂商协作 4. 4. 智能管理：卓越运营（可靠、节能、智能管理：卓越运营（可靠、节能、HSEHSE） 整 体 设 计 规 划 整 体 设 计 规 划 艾默生智能电厂解决方案 1. 1. 智能现场：数据感知，普适测量智能现场：数据感知，普适测量 提高设备的可靠性、过程的可用和完整性、同时实现降低维护成本 腐蚀腐蚀 热交换机热交换机 冷却塔冷却塔 风机风机 压缩机压缩机 泵泵空冷空冷 疏水阀疏水阀 智能管理卓越运营 重要设备管理 (EAM - Essential Assets Monitor) 重要辅机状态监测为电厂带来直接效益 非计划被迫停机 损失：640万 停机抢修，半负荷运行 损失：98万 设备停役设备停役被迫停机被迫停机 损失电量损失电量2496MW 16128MW 损失电量费用损失电量费用98.23万634.07万 更换轴承费用更换轴承费用0.253万0.253万 更换主轴费用更换主轴费用0万6万 总损失费用总损失费用98.483万634.323万 不同的设备，制定不同的健康管理策略 状态检修使更多不可预测故障成为可控制故障和可预测故障 一个好的在线系统要能够对这三类设备故障提供解决方案 三类故障不同管理策略 新型智能传感及PeakVueTM 专利技术简单方便实现预诊断 使用PeakVueTM 专利技术用于早期轴承故障 监测及泵气蚀，齿轮箱故障报警 只有艾默生拥有 测量设备内部发生的金属冲击的信号 检测几种主要故障：润滑问题、轴承缺陷， 气蚀（泵）、 提供早期的准确的报警 提供严重程度评估 一次风机PeakVue与振动总量趋势比较 1月 2.6g 2月 9.8g 3月 25g 1月 1.58 2月 1.61 3月 7.32 PeakVue发 现轴承故障 振动总量 趋势没有 任何反应 8pcs 网关网关1#2#机组无线覆盖机组无线覆盖 重要辅机状态监测华能某电厂方案 序号序号设备名称设备名称安装位置安装位置 1.循泵房循泵循泵房 2.1号机组浆液循环泵A1号机组脱硫 3.1号机组浆液循环泵B1号机组脱硫 4.1号机组WGGH循环泵A1号机组引风机区域 5.1号机组锅炉房风机1号机组锅炉0米 6.1号机组锅炉房疏水泵1号机组锅炉0米 7.1号机组汽机房水泵011号机组汽机0米 8.1号机组汽机房水泵021号机组汽机0米 9.2号机组浆液循环泵A2号机组脱硫 10.2号机组浆液循环泵B2号机组脱硫 11.2号机组WGGH循环泵A2号机组引风机区域 12.2号机组锅炉房风机2号机组锅炉0米 13.2号机组锅炉房疏水泵2号机组锅炉0米 14.2号机组汽机房水泵012号机组汽机0米 15.2号机组汽机房水泵022号机组汽机0米 合计：合计： 故障预判断减少工厂损失石洞口二厂 ENERGY 能能源源 能源和公用事业 疏水阀监控 仪表风监控 高压空气监控 水源消耗和污水排放 能源顾问 远程监控 减少过度消耗、损失和碳排放 水网计量监测 蒸汽管网计量监测 电量监测 智能管理卓越运营 能源管理 电力行业水平衡工作全面展开 序号名称机组容量（MW） 1莱州电厂21000 2句容电厂21000 3望亭电厂1330+1310+2390+2660 4灵武电厂2600+21060 5军粮城电厂2350 6北京热电2254 7白音华发电厂2600 8榆横电厂2660 9鹿华热电2300 10新乡电厂2660 动态水平衡 - 完善的数据