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智慧“大脑”赋能 创新“火种”燎原——首山热能公司项目建设引领火电智慧化转型观察

来源:能源中国客户端 时间:2026-08-31 19:18

智慧“大脑”赋能  创新“火种”燎原

——河南平煤神马首山热能有限公司项目建设引领火电智慧化转型观察

丁自毅

  孟秋初至,暑气渐收。2026年8月,豫中平原热浪尚未完全褪去,秋意已悄然浸润中原大地。从许昌市襄城县向西南望去,一座崭新的冷却塔白汽升腾,在河南平煤神马首山热能有限公司(以下简称“首山热能公司”)厂区内,两台发电机组正满负荷运转。集控室大屏上,数据流实时跳动,智能发电控制系统(ICS)正以每秒一次的频率扫描着上千个关键参数,守护着这台“庞然大物”的安全与高效。

  作为河南省重点工程建设项目,规划总投资32.7亿元的河南能信热电等容量替代民生热电工程项目,承载着“退城进园、等容量替代、民生保供”的多重使命。项目两台350兆瓦超临界抽凝供热机组已分别于2025年6月、8月建成投产,实现了双机全面投入商业化运营。而更令业界瞩目的是,同步建设投用的智能发电控制系统,让这座新型热电联产项目在智慧化赛道上跑出了“加速度”。

  创新之举:从“单一调试”到“全链条服务”

  “这个项目最大的创新,不在于某一个算法有多先进,而在于我们彻底改变了传统的服务模式。”中国能建西北电力试验研究院项目负责人韩森这样总结。

  过去,电力调试企业的工作通常止步于机组调试、性能试验,属于项目建设的末端环节。而在首山热能项目中,西北电力试验研究院的角色从“执行方”升级为“解决方案提供方”,构建了“需求响应+硬件集成+平台调试”的全链条服务模式。

  项目团队深度参与了业主前期规划,自主选型部署智能传感器、边缘计算网关,完成从数据采集到控制策略落地的全过程。更值得一提的是,在合同约定的六大核心模块之外,项目团队无偿新增了执行机构监测、壁温在线监测、锅炉及高低加性能监测三大功能模块,实现了关键设备状态的全面覆盖。

  这种“超合同交付”的背后,是企业从“一次性合作”向“长期合作伙伴”转型的战略考量。该项目也成为中国能建西北电力试验研究院在大型燃煤机组智慧一体化平台领域的首次突破,为后续市场拓展树立了标杆。

  技术突破:让机组拥有“智慧大脑”

  在集控室,ICS平台导航栏清晰展示着三大类18个子模块。这个基于低代码开发平台、采用微服务架构与图形化算法组态技术构建的系统,打通了DCS、SIS数据通道,搭建起“感知—分析—决策—执行—优化”的全闭环智能控制体系。

  预警,跑在事故之前。2026年3月,面对两次可能发生的机组运行风险,智能预警系统均提前拉响了“警报”。3月19日,针对1号机组的关键参数异常,系统提前9分20秒发出预警;3月23日,2号机组的潜在风险也被系统提前12分59秒准确捕捉。连续的精准预警,为运行团队争取到了宝贵的处置时间。“听到语音播报的那一刻,我们立刻有了响应时间,可以根据预警提示提前排查、提前干预。”当班值长回忆道。这套系统将隐患发现窗口大幅前移,真正实现了从“事后被动应对”向“事前主动防控”的转变。

  这套预警系统表现远超合同指标:全系统扫描周期3秒,关键参数扫描仅需1秒,预警准确率超95%。健康度评估界面实现主设备状态“可视化”,运行人员无需从海量数据中盲目筛查。燃烧优化系统为另一亮点:通过持续优化最佳氧量、一次风压等关键模型,实现启停磨工况下外二次风门全流程自动控制,人工操作量降低近80%。实测显示,燃烧优化投运后,1号机组供电煤耗降低2.72克/千瓦时,2号机组降低2.805克/千瓦时,两台机组每年可节约标准煤超1.5万吨;排烟温度降低5.29℃,锅炉效率平均提升0.3%以上,每一点下降都带来实实在在的效益。

  在新能源大规模并网背景下,火电机组深度调峰成为常态。智能AGC优化实现了30%至100%负荷全程自动控制,变负荷速率不低于每分钟2%Pe,干湿态无缝转换,AGC响应精度K1值提升30.4%、K2值提升15.88%,满足了电网两个细则考核要求。主再热汽温稳态波动控制在3℃以内,大范围变负荷波动小于8℃,减温水调节告别了“大起大落”。烟气协调治理实现电除尘全程自动,烟尘波动下降24.6%,年节电8.42万度。一个“智慧、绿色、高效”的电厂图景,已然清晰。

  感人故事:风雨中坚守的“首山热能人”

  项目建设过程中,困难和考验从未缺席。项目建设伊始,就面临着资金和人员力量不足的困境。为此,首山热能公司创新火电建设合作模式,在火电项目建设领域首次采用“F+EPC”模式,引入2亿元权益性资金,开创了火电厂建设项目引入社会投资人的新模式。同时通过使用资本金贷款,引入国开行3.27亿国家基础设施投资基金,解决了资本金不足难题。公司党委积极动员广大干部职工实施“双线作战、双向发力”,项目组人员主动放弃周末和节假日休息,按照集团项目建设“主慎好快省优新”的总要求,全力投入项目攻坚,舍小家、顾大家,勠力奋战,仅用23个月就实现了项目建成投产的目标,创造了项目建设“首山热能速度”。然而,项目施工过程中,还有更多始料不及的难题考验着大家。2024年7月16日,襄城县遭遇50年一遇的特大暴雨,山洪倒灌,项目工地瞬间成为一片汪洋,积水最深达1.5米以上,基坑被淹、边坡告急。

  “当时整个厂区一片汪洋,但我们没有一个人退缩。”首山热能公司生产调度中心党支部书记房士兴回忆。他带着工友们组成党员突击队,5天5夜坚持抗洪抢险一线。2辆龙吸水车、18台水泵、3台挖掘机24小时运转,人歇机器不歇。最终,洪水被击退,因灾延误的20多天工期,靠着每天2000多人两班倒、24小时不间断施工,硬是提前一天抢了回来。

  设备催交同样是一场硬仗。2024年5月,首山热能项目在江苏张家港的三大屏及集箱生产进度多次滞后。项目施工管理组的张冉临危受命,从山东培训回家仅待一天就直奔江苏。在厂家车间,他每天早上赶在工人上班前抢占工位,协调生产资源。两个厂家相距三四十公里,他每天来回跑,一跑就是87天。“长期在外,家人不理解,但任务必须完成。”最终,设备在规定时间保质保量发货,保障了锅炉水压节点如期完成。

  施工管理组热工专业负责人陈冲是首批进项目组的10人中唯一的女性。从能信热电的机组关停到首山热能的项目建设,她经历了“从1到0、再从0到1”的全过程。施工期间,婆婆突发疾病去世,彼时她正在西安出差,赶回也没能见上最后一面。“这是一段宝贵的经历,我要为首山热能交上一份优秀的答卷。”她平静地说。

  锅炉低负荷稳燃试验期间,炉火闪烁、炉温下探,操作不容有失。4个小时的实验、2个小时的稳压,两台机组均一次调试成功。实验成功的那一刻,集控室里响起了一片掌声和欢呼声。

  效益与未来:一座电厂激活一座城

  经济效益立竿见影。“原先能信热电厂区在许昌城区时,一年仅煤炭运输成本最高时就有5000余万元。”首山热能公司总经理刘锋算了一笔账,“退城进园后,厂区新建了铁路专用线,煤炭运输成本大幅下降。”项目采用全新的超临界发电技术搭配智能发电控制系统,实现了煤耗降低:煤耗从过去的近350克/千瓦时降至300克/千瓦时以下,仅煤耗一项每年就可节省成本近亿元。截止2026年上半年,公司整体实现盈利,一举扭转了此前持续亏损的局面。

  民生效益温暖人心。项目每年可提供26亿千瓦时清洁电力和300万吨热能。配套建设的约38公里长距离输热管道,结束了襄城县城区没有集中供暖的历史。对于许昌市和襄城县的居民来说,这个冬天将更加温暖。

  社会效益多方共赢。作为许昌市(襄城县)硅碳新材料产业园的核心能源配套企业,项目为园区碳材料一体化、光伏新能源等产业提供了坚实的电力和热力支撑。铁路专用线实现了“公改铁”,粉尘污染大幅降低。中水利用、超低排放、碳排放达标,让这座电厂与绿色低碳、生态保护同频共振。

  “高起点规划,高标准建设。现在只是起点,未来还有潜力可挖。”首山热能公司董事长李广建说。按照公司“高端化、智慧化、绿色化、现代化”的“四化”发展愿景,首山热能公司正持续推动节能改造、产能释放,努力向创环保绩效A级企业的目标迈进。

  从关停城区老厂到产业园区新建智慧电厂,从传统人工操作到“感知—分析—决策—执行—优化”闭环智控,首山热能项目不仅是一座电厂的重生,更是一个行业转型升级的缩影。正如项目团队所言:“首战必胜、首创必成”——这八个字,既是对过往攻坚的致敬,也是对未来的郑重承诺。

  责任编辑:沈馨蕊