國家電投上海成套院自主研發(fā)燃煤機(jī)組全過程智能燃料系統(tǒng)
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-06-07 16:14
朱潘鑫 鞠亞楠
近日，上海成套院依托自主研發(fā)的覆蓋燃料系統(tǒng)全過程的智能技術(shù)，形成了燃煤機(jī)組全過程智能燃料系統(tǒng)，并成功應(yīng)用河南沁陽電廠1000兆瓦超超臨界火電機(jī)組，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益千萬元，實(shí)現(xiàn)了國家電投燃料全過程智能化的首次應(yīng)用，能夠在國家電投“一分錢行動(dòng)”和智慧場站建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
該系統(tǒng)可以解決火電廠燃料系統(tǒng)數(shù)據(jù)感知困難、過程管控粗放、數(shù)據(jù)多頭管理、測算不準(zhǔn)確、管理模式亟須創(chuàng)新等問題，幫助火電廠更高效更經(jīng)濟(jì)地用煤。經(jīng)科技查新和成果鑒定，該技術(shù)成果的綜合技術(shù)水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平，獲得中電聯(lián)2023年度電力創(chuàng)新獎(jiǎng)成果類一等獎(jiǎng)，推動(dòng)了行業(yè)燃料智能化技術(shù)的發(fā)展。
燃煤機(jī)組全過程智能燃料系統(tǒng)開展了全過程燃料管控、智能配煤摻燒、數(shù)字孿生煤場、斗輪機(jī)無人值守、全自動(dòng)機(jī)器人自動(dòng)化驗(yàn)、仿人智能AGC協(xié)調(diào)優(yōu)化控制和APS一鍵啟停等一攬子管控優(yōu)化和控制優(yōu)化研究工作，可以提升燃煤機(jī)組的燃料系統(tǒng)智能化程度和燃料管理精細(xì)化程度，降低燃料使用成本和人工成本，幫助火電機(jī)組達(dá)到數(shù)字化、智能化支撐燃煤機(jī)組轉(zhuǎn)型升級的良好效果。
該系統(tǒng)具有三大技術(shù)創(chuàng)新亮點(diǎn)：第一，實(shí)現(xiàn)從燃料入廠到燃燒協(xié)調(diào)控制的全過程智能化。通過路徑尋優(yōu)和BCD編碼，實(shí)現(xiàn)了從配煤摻燒到數(shù)字化煤場取料的閉環(huán)控制技術(shù)。通過斗輪機(jī)無人值守技術(shù)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無人干預(yù)作業(yè)，采用機(jī)器人主動(dòng)巡檢、故障識別等技術(shù)，率先實(shí)現(xiàn)基于智能機(jī)器人和計(jì)算機(jī)視覺的智能巡檢。通過仿人智能技術(shù)結(jié)合預(yù)測控制優(yōu)化機(jī)組主蒸汽溫度等各參數(shù)。采用機(jī)器自動(dòng)化驗(yàn)技術(shù)，提高化驗(yàn)作業(yè)效率、減少人為因素影響，實(shí)現(xiàn)了化驗(yàn)數(shù)據(jù)不落地。
第二，實(shí)現(xiàn)基于煤價(jià)動(dòng)態(tài)刷新的智能配煤摻燒。通過煤種溯源及煤倉動(dòng)態(tài)分層技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確感知。建立多維度配煤摻燒綜合評價(jià)體系，開放執(zhí)行多目標(biāo)尋優(yōu)。建立配煤摻燒知識庫，結(jié)合實(shí)際負(fù)荷計(jì)劃給出科學(xué)經(jīng)濟(jì)的配煤方案。通過歷史數(shù)據(jù)庫及聚類算法等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同煤種及磨煤機(jī)運(yùn)行組合狀態(tài)的指導(dǎo)意見。
第三，建立雙數(shù)據(jù)源數(shù)字孿生煤場。通過雙數(shù)據(jù)源的數(shù)字孿生煤場，實(shí)現(xiàn)煤場煤堆體積數(shù)據(jù)與煤堆質(zhì)量數(shù)據(jù)的每日動(dòng)態(tài)更新與實(shí)時(shí)展示。系統(tǒng)對接質(zhì)量計(jì)量設(shè)備，能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)更新煤場煤量質(zhì)量數(shù)據(jù)。通過激光掃描技術(shù)建立三維模型，實(shí)現(xiàn)與作業(yè)同步更新的煤場體積數(shù)據(jù)。
上海成套院加大創(chuàng)新成果示范應(yīng)用，該系統(tǒng)將為火電行業(yè)帶來兩大效益。一是開啟清潔高效火電智能化發(fā)展。燃煤機(jī)組全過程智能燃料系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各類型的燃煤機(jī)組，并在燃煤機(jī)組與燃料的采購、運(yùn)輸、采樣、制樣、化驗(yàn)、堆存、摻配、燃燒、結(jié)算等各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮相應(yīng)的作用。該成果可推動(dòng)火電企業(yè)燃料管理智慧化轉(zhuǎn)型，提升企業(yè)燃料成本管控能力，同時(shí)推動(dòng)智能機(jī)器臂、人工智能和智能控制技術(shù)在燃料業(yè)務(wù)中的深入應(yīng)用。二是助力清潔高效火電提質(zhì)增效。該系統(tǒng)已應(yīng)用于沁陽發(fā)電分公司，提升了劣質(zhì)煤燃用比例，提升了主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度設(shè)定，斗輪機(jī)無人值守率達(dá)95%以上，提升了燃料運(yùn)輸效率，改善了員工職業(yè)健康環(huán)境，提升了輸煤廊道巡檢水平，減少了運(yùn)行人員工作量30%，整體上提升了機(jī)組燃料智能化管控水平和機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
未來，上海成套院將持續(xù)深耕能源行業(yè)數(shù)字化、智能化領(lǐng)域，加快創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步推動(dòng)“人工智能+大數(shù)據(jù)”技術(shù)創(chuàng)新成果落地，為新型電力系統(tǒng)和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)力量。
責(zé)任編輯：閆弘旭
