“最近摻燒褐煤，再熱汽溫總超溫，只能用吹灰器加吹水冷壁和過(guò)熱器，也不知道這么加吹是否合理，過(guò)熱器吹損了怎么辦......”
“我們值歸納總結(jié)出的一套風(fēng)門控制方法與其他值都不一樣，也不知道哪一種是綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全的最優(yōu)運(yùn)行方式......”
廣東大唐國(guó)際雷州發(fā)電有限責(zé)任公司集控室內(nèi)，運(yùn)行人員時(shí)常產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)。
立足需求，許下推動(dòng)鍋爐智慧愿景
雷州電廠百萬(wàn)二次再熱機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行、維護(hù)人員面向高要求、迎接新挑戰(zhàn)，深耕百萬(wàn)二次再熱鍋爐運(yùn)行技術(shù)，先后多次榮獲全國(guó)能效對(duì)標(biāo)5A優(yōu)勝機(jī)組。但如何以精準(zhǔn)的數(shù)字指標(biāo)定義最優(yōu)運(yùn)行方式一直是電廠人心中的一道難題。
“當(dāng)下，大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用正在悄然重塑火電產(chǎn)業(yè)，我們要站在智慧化電廠浪潮前端，充分發(fā)揮大唐科研總院在產(chǎn)、學(xué)、研完整產(chǎn)業(yè)鏈中的紐帶作用”，華東電力試驗(yàn)研究院迅速開(kāi)展廣東大唐國(guó)際雷州發(fā)電有限責(zé)任公司智能燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)、智能吹灰控制系統(tǒng)項(xiàng)目攻關(guān)，并抽調(diào)鍋爐技術(shù)研究所徐民、王遠(yuǎn)鑫兩位技術(shù)骨干，成立各專業(yè)緊密配合的柔性團(tuán)隊(duì)，力爭(zhēng)在智慧化電廠的恢弘畫板上涂抹一份獨(dú)特的華東電力試驗(yàn)研究院印記。
老壺新酒，智能吹灰推陳出新
伴隨著潔凈因子的提出，學(xué)術(shù)界就智能吹灰的研究已橫貫20余載。但受限于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)噪聲及煤質(zhì)多變等多因素疊加影響，各受熱面準(zhǔn)確的潔凈因子一直是“霧里看花”，朦朧而不可得。徐民、王遠(yuǎn)鑫在開(kāi)展研究初期，為潔凈因子的計(jì)算同樣苦惱不已，如何科學(xué)評(píng)價(jià)受熱面灰污狀況成為項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵。
在多次討論后，兩人達(dá)成共識(shí)--煙溫?cái)?shù)據(jù)會(huì)說(shuō)謊，汽溫、減溫水流量、壁面溫度等數(shù)據(jù)不會(huì)說(shuō)謊。
“既然潔凈因子是從煙氣放熱、蒸汽吸熱兩方面共同計(jì)算得到，何不借用人工智能算法，使用確定參數(shù)，逆推煙氣側(cè)真實(shí)放熱狀況進(jìn)而獲得準(zhǔn)確的潔凈因子?！痹诙啻瓮茖?dǎo)演算后，潔凈因子的計(jì)算終于被攻克。
解決了這個(gè)“卡脖子”的核心問(wèn)題，兩人迅速開(kāi)展智能吹灰項(xiàng)目后續(xù)工作，扎根雷州現(xiàn)場(chǎng)，與運(yùn)行人員反復(fù)溝通，了解運(yùn)行習(xí)慣、優(yōu)化控制邏輯，使得智能吹灰控制系統(tǒng)成為運(yùn)行人員肯用、愛(ài)用的控制系統(tǒng)。在年底的評(píng)價(jià)中，系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)，鍋爐運(yùn)行狀態(tài)良好，較系統(tǒng)投運(yùn)前節(jié)省10%以上蒸汽量，年節(jié)約蒸汽2400t，節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益達(dá)35萬(wàn)元/年。
條分縷析，智能燃燒抽絲剝繭
受限于煤粉燃燒反應(yīng)滯后性與爐膛內(nèi)燃燒工況復(fù)雜多變，煤粉鍋爐爐膛內(nèi)燃燒在鍋爐人眼里一直是一個(gè)“黑匣子”，看不見(jiàn)、理不清，如何掌握爐內(nèi)燃燒狀況，綜合安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等因素進(jìn)行針對(duì)性風(fēng)門調(diào)整一直是鍋爐燃燒優(yōu)化的痛點(diǎn)、難點(diǎn)。
為了讓燃燒變得“清晰可見(jiàn)”，華東電力試驗(yàn)研究院技術(shù)團(tuán)隊(duì)立足入爐煤質(zhì)在線監(jiān)測(cè)，以CFD數(shù)值模擬為參考，融合大數(shù)據(jù)、人工智能算法實(shí)現(xiàn)了入爐煤監(jiān)測(cè)、爐膛溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)、風(fēng)門、氧量?jī)?yōu)化控制的全鏈條控制系統(tǒng)--先進(jìn)燃燒智能控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鍋爐燃燒全方位監(jiān)控，彌補(bǔ)了以往煤粉鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)燃料側(cè)監(jiān)測(cè)盲點(diǎn)，在不增加額外設(shè)備情況下，使用算法模型重構(gòu)了燃料燃燒全過(guò)程，開(kāi)拓了燃燒優(yōu)化智慧化、精確化新業(yè)態(tài)，實(shí)現(xiàn)了燃燒優(yōu)化圖像化、數(shù)字化新體驗(yàn)。
“系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)，入爐煤質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤，爐膛溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、CO濃度場(chǎng)清晰明了，風(fēng)門、氧量?jī)?yōu)化結(jié)果可靠科學(xué)。”在為期兩個(gè)月的開(kāi)環(huán)運(yùn)行中，運(yùn)行人員參照風(fēng)門、氧量?jī)?yōu)化結(jié)果，進(jìn)行調(diào)整控制，有效緩解了再熱汽溫欠溫問(wèn)題，鍋爐排煙溫度、NOx排放量有明顯降低，獲得運(yùn)行人員認(rèn)可，為開(kāi)展閉環(huán)調(diào)試工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
立鴻鵠志，新時(shí)代是藍(lán)天，做奮斗者，智慧化是舞臺(tái)。面對(duì)火力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局，大唐華東電力試驗(yàn)研究院堅(jiān)持以數(shù)字代替經(jīng)驗(yàn)、以智能賡續(xù)發(fā)展，扎實(shí)錘煉本領(lǐng)，在實(shí)處用力，從知行合一上下功夫，用臺(tái)下十年功的辛勤耕耘，獲得臺(tái)上一分鐘的光彩綻放，為集團(tuán)公司打造“綠色低碳、多能互補(bǔ)、高效協(xié)同、數(shù)字智慧”的世界一流能源供應(yīng)商和美麗中國(guó)領(lǐng)軍企業(yè)貢獻(xiàn)創(chuàng)新力量。