國家電投上海成套院自主研發燃煤機組全過程智能燃料系統
來源：中國能源新聞網 時間：2024-06-07 16:14
朱潘鑫 鞠亞楠
近日，上海成套院依托自主研發的覆蓋燃料系統全過程的智能技術，形成了燃煤機組全過程智能燃料系統，并成功應用河南沁陽電廠1000兆瓦超超臨界火電機組，產生直接經濟效益千萬元，實現了國家電投燃料全過程智能化的首次應用，能夠在國家電投“一分錢行動”和智慧場站建設中發揮重要作用。
該系統可以解決火電廠燃料系統數據感知困難、過程管控粗放、數據多頭管理、測算不準確、管理模式亟須創新等問題，幫助火電廠更高效更經濟地用煤。經科技查新和成果鑒定，該技術成果的綜合技術水平達到了國際先進水平，獲得中電聯2023年度電力創新獎成果類一等獎，推動了行業燃料智能化技術的發展。
燃煤機組全過程智能燃料系統開展了全過程燃料管控、智能配煤摻燒、數字孿生煤場、斗輪機無人值守、全自動機器人自動化驗、仿人智能AGC協調優化控制和APS一鍵啟停等一攬子管控優化和控制優化研究工作，可以提升燃煤機組的燃料系統智能化程度和燃料管理精細化程度，降低燃料使用成本和人工成本，幫助火電機組達到數字化、智能化支撐燃煤機組轉型升級的良好效果。
該系統具有三大技術創新亮點：第一，實現從燃料入廠到燃燒協調控制的全過程智能化。通過路徑尋優和BCD編碼，實現了從配煤摻燒到數字化煤場取料的閉環控制技術。通過斗輪機無人值守技術實現全自動無人干預作業，采用機器人主動巡檢、故障識別等技術，率先實現基于智能機器人和計算機視覺的智能巡檢。通過仿人智能技術結合預測控制優化機組主蒸汽溫度等各參數。采用機器自動化驗技術，提高化驗作業效率、減少人為因素影響，實現了化驗數據不落地。
第二，實現基于煤價動態刷新的智能配煤摻燒。通過煤種溯源及煤倉動態分層技術研發，實現數據準確感知。建立多維度配煤摻燒綜合評價體系，開放執行多目標尋優。建立配煤摻燒知識庫，結合實際負荷計劃給出科學經濟的配煤方案。通過歷史數據庫及聚類算法等技術，實現不同煤種及磨煤機運行組合狀態的指導意見。
第三，建立雙數據源數字孿生煤場。通過雙數據源的數字孿生煤場，實現煤場煤堆體積數據與煤堆質量數據的每日動態更新與實時展示。系統對接質量計量設備，能夠自動實時更新煤場煤量質量數據。通過激光掃描技術建立三維模型，實現與作業同步更新的煤場體積數據。
上海成套院加大創新成果示范應用，該系統將為火電行業帶來兩大效益。一是開啟清潔高效火電智能化發展。燃煤機組全過程智能燃料系統可廣泛應用于各類型的燃煤機組，并在燃煤機組與燃料的采購、運輸、采樣、制樣、化驗、堆存、摻配、燃燒、結算等各個環節發揮相應的作用。該成果可推動火電企業燃料管理智慧化轉型，提升企業燃料成本管控能力，同時推動智能機器臂、人工智能和智能控制技術在燃料業務中的深入應用。二是助力清潔高效火電提質增效。該系統已應用于沁陽發電分公司，提升了劣質煤燃用比例，提升了主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度設定，斗輪機無人值守率達95%以上，提升了燃料運輸效率，改善了員工職業健康環境，提升了輸煤廊道巡檢水平，減少了運行人員工作量30%，整體上提升了機組燃料智能化管控水平和機組運行經濟性。
未來，上海成套院將持續深耕能源行業數字化、智能化領域，加快創新成果轉化，進一步推動“人工智能+大數據”技術創新成果落地，為新型電力系統和“雙碳”目標實現貢獻力量。
責任編輯：閆弘旭
