国家电投上海成套院自主研发燃煤机组全过程智能燃料系统

来源：中国能源新闻网 时间：2024-06-07 16:14

朱潘鑫 鞠亚楠

　　近日，上海成套院依托自主研发的覆盖燃料系统全过程的智能技术，形成了燃煤机组全过程智能燃料系统，并成功应用河南沁阳电厂1000兆瓦超超临界火电机组，产生直接经济效益千万元，实现了国家电投燃料全过程智能化的首次应用，能够在国家电投“一分钱行动”和智慧场站建设中发挥重要作用。

　　该系统可以解决火电厂燃料系统数据感知困难、过程管控粗放、数据多头管理、测算不准确、管理模式亟须创新等问题，帮助火电厂更高效更经济地用煤。经科技查新和成果鉴定，该技术成果的综合技术水平达到了国际先进水平，获得中电联2023年度电力创新奖成果类一等奖，推动了行业燃料智能化技术的发展。

　　燃煤机组全过程智能燃料系统开展了全过程燃料管控、智能配煤掺烧、数字孪生煤场、斗轮机无人值守、全自动机器人自动化验、仿人智能AGC协调优化控制和APS一键启停等一揽子管控优化和控制优化研究工作，可以提升燃煤机组的燃料系统智能化程度和燃料管理精细化程度，降低燃料使用成本和人工成本，帮助火电机组达到数字化、智能化支撑燃煤机组转型升级的良好效果。

　　该系统具有三大技术创新亮点：第一，实现从燃料入厂到燃烧协调控制的全过程智能化。通过路径寻优和BCD编码，实现了从配煤掺烧到数字化煤场取料的闭环控制技术。通过斗轮机无人值守技术实现全自动无人干预作业，采用机器人主动巡检、故障识别等技术，率先实现基于智能机器人和计算机视觉的智能巡检。通过仿人智能技术结合预测控制优化机组主蒸汽温度等各参数。采用机器自动化验技术，提高化验作业效率、减少人为因素影响，实现了化验数据不落地。

　　第二，实现基于煤价动态刷新的智能配煤掺烧。通过煤种溯源及煤仓动态分层技术研发，实现数据准确感知。建立多维度配煤掺烧综合评价体系，开放执行多目标寻优。建立配煤掺烧知识库，结合实际负荷计划给出科学经济的配煤方案。通过历史数据库及聚类算法等技术，实现不同煤种及磨煤机运行组合状态的指导意见。

　　第三，建立双数据源数字孪生煤场。通过双数据源的数字孪生煤场，实现煤场煤堆体积数据与煤堆质量数据的每日动态更新与实时展示。系统对接质量计量设备，能够自动实时更新煤场煤量质量数据。通过激光扫描技术建立三维模型，实现与作业同步更新的煤场体积数据。

　　上海成套院加大创新成果示范应用，该系统将为火电行业带来两大效益。一是开启清洁高效火电智能化发展。燃煤机组全过程智能燃料系统可广泛应用于各类型的燃煤机组，并在燃煤机组与燃料的采购、运输、采样、制样、化验、堆存、掺配、燃烧、结算等各个环节发挥相应的作用。该成果可推动火电企业燃料管理智慧化转型，提升企业燃料成本管控能力，同时推动智能机器臂、人工智能和智能控制技术在燃料业务中的深入应用。二是助力清洁高效火电提质增效。该系统已应用于沁阳发电分公司，提升了劣质煤燃用比例，提升了主蒸汽温度和再热蒸汽温度设定，斗轮机无人值守率达95%以上，提升了燃料运输效率，改善了员工职业健康环境，提升了输煤廊道巡检水平，减少了运行人员工作量30%，整体上提升了机组燃料智能化管控水平和机组运行经济性。

　　未来，上海成套院将持续深耕能源行业数字化、智能化领域，加快创新成果转化，进一步推动“人工智能+大数据”技术创新成果落地，为新型电力系统和“双碳”目标实现贡献力量。

责任编辑：闫弘旭