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國家高新技術企業

大型燃煤電廠智能燃料系統

    詳細說明

    系統概述


    公司與浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室緊密合作,以浙江大學基于燃燒特性預測智能配煤模塊為核心,利用人工智能、大數據、工業互聯網等前沿技術,將智能化理念從目前的虛擬現實、智能輔助升級為智能生產的核心目標導向,提出了智能燃料不僅是智能化燃料管理,更是為鍋爐安全、經濟、環保運行服務的智能燃料服務系統的研發思路,研發出了具有國內領先水平的燃煤電廠智能燃料系統。系統已成功在多家大型燃煤電廠投入運行。

    系統通過建立全流程唯一燃料特征碼,結合對卸船機、斗輪機、船舶、煤堆的精確空間定位,將燃煤從接卸、堆取、儲存、加倉直至入爐的整個流轉過程中進行量和質的管控,實現燃料全流程智能化無縫銜接。


    除常規燃料管理功能外,更具有以下功能與特點:


    l燃料全流程全環節煤量、煤質智能監控與平衡分析。

    l煤場儲煤堆損智能預測與煤堆智能流轉。

    l入爐煤分煤種采樣、計量,實現燃料全流程精準管控。

    l將配煤方法從常規的煤質指標計算升級為燃燒特性預測。

    l將鍋爐效率(或發電燃煤成本)、NOx納入智能配煤目標。

    l智能摻燒與基于鍋爐實際特性的優化燃燒預測緊密耦合。

    l智能摻燒融入磨煤機上煤方式對鍋爐優化燃燒的影響。

    l煤倉智能分層,精準獲取實時燃燒煤種、煤質。

    l精準實時鍋爐效率及發電煤耗正平衡測算。


     

                                                

    系統組成及功能

    系統平臺:利用工業互聯網技術,將斗輪機、卸船機等輸煤設備及其他系統數據接入系統平臺,多維度獲取和分析燃料運行過程人、機、料的關聯數據,極大豐富燃料管理手段。

    燃料智能調度管理系統:利用智能配煤摻燒決策技術,實現來煤、堆煤、上煤(配煤)的智能調度管理。

    燃料智能運行管理系統:利用輸煤系統的全自動智能控制,處理分析生產現場的感知數據,并在線智能執行智能上煤(配煤)、智能堆煤的調度指令。

    鍋爐實時運行管理系統:實時分析和監測煤倉內煤種分層,實時精準預測入爐燃燒煤種切換時間,實時辨識實際燃燒煤種及其煤質。

    智能數據分析系統:實現各批次煤種在電廠流轉過程中對煤量和煤質的實時跟蹤和智能平衡分析,為智能配煤摻燒、堆煤、上煤、鍋爐運行提供精確的煤量煤質信息,更為電廠燃煤采購、煤量煤質管理、燃煤成本管理、鍋爐燃燒優化、鍋爐運行參數追溯與診斷提供可靠的指導依據。


    技術特點

    全面性、系統性、融合多種技術的生產管控智能化解決方案

    基于智能電廠框架,通過最新感知、控制、信息和智能預測等多種技術的融合應用,將電廠輸煤生產線現有自動化、數字化技術提升到工業智能化水平,提出了一條賦能智能生產的智能電廠升級改造技術路線。


    一個全新的實時燃料管控系統平臺

            基于ESB框架,將DCS、PLC、SIS、ERP、物聯網、互聯網等多種接口融合,實現了多平臺、多標準、多模式的系統集成,開發了一體化燃料智能管控平臺。


    基于煤燃燒特性預測的智能配煤摻燒技術

           利用智能算法對配煤的燃燒特性進行預測, 創新性地將煤燃燒特性、鍋爐運行特性、分倉摻燒的上煤方式等相耦合,實現鍋爐與煤種最佳匹配的智能配煤技術。


     一種新型智能輸煤生產線

           利用斗輪機、輸煤程控、卸船機等設備自動化改造及其系統智能化升級,實現了輸煤生產線的全系統智能化協同控制,使生產線更節能、更高效。


    基于燃料特征碼的全流程追蹤技術

           通過船(車)次、煤種等批次信息生成唯一的燃料特征碼,利用輸煤皮帶的時間序列分析、斗輪機精確定位技術和三維盤煤系統空間數據,實現對燃煤的全流程中量和質的實時跟蹤或追溯,解決了燃燒和煙氣系統運行、控制、管理、優化中燃料數據鏈斷裂問題。


     煤倉智能分層及入爐燃燒煤種煤質實時監識技術

           利用燃料特征碼,結合相關設備姿態,開發了煤倉智能分層技術,實現對煤倉的實時動態監測,實時監識實際燃燒的煤種、煤質,并對燃燒煤種的切換進行精準預測。


    入爐煤分煤種采樣技術

           利用燃料特征碼和斗輪堆取料機、輸煤設備的工作姿態,開發了入爐煤分煤種采樣技術,實現了對入爐煤質的分煤種分析、入爐煤的分煤種計量,為堆損分析、機組優化控制、機組發電煤耗正平衡測算等提供有效的數據支撐。


    一種精準的機組發電煤耗正平衡測算技術

           利用燃料特征碼、煤倉智能分層、分煤種采樣等技術,開發了機組發電煤耗的實時精準正平衡測算技術,實現了機組正平衡煤耗實時精準測算。


    顯著效益


    l通過智能堆損預測、智能配煤摻燒、燃煤成本預測、燃燒污染物預測等,提高經濟適燒煤種的周轉率,優化經濟適燒煤種的采購,降低燃煤堆場熱值損失,最終有效降低電廠發電燃煤成本。

    l通過自動化和智能化,包括數據全程在線、決策智能化、作業流程自動化、管理精細化,提高燃料運行和燃料管理的效率,節約人力成本和系統運行及維護成本;提高可靠性,保障機組運行安全性和環保性,保護運行人員健康。

    l采購智能化,降低發電燃煤成本。系統通過對配煤摻燒方案分析、發電燃煤成本分析等,提供智能化的經濟適燒煤種采購決策。

    l通過智能配煤摻燒,平穩控制污染物生成濃度,減少碳排放和其它污染物排放,降低環保設備運行成本和超標風險。

    l通過智能配煤預測和煤場智能調度,優化堆取煤路徑,從而降低輸煤電耗,降低輸送運行成本。

    l通過輸煤系統智能化改造升級,提高輸煤效率,減少設備運轉時間,降低輸煤電耗,減少設備維護費用,延長設備使用壽命,降低折舊成本。

    l通過研究最新感知、控制、信息和智能技術的融合應用,形成一條智能電廠建設的新型技術路線,即通過升級改造,構架管控一體化的工業互聯網,提升電廠生產線自動化、數字化和智能化水平,賦能生產管理過程,推動工業智能化技術更高速深入發展。

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                         煤場三維示意圖                                                                  軟件示意圖

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