小科承建的大唐南电智慧电厂正在如火如荼的进行中,目前,三维虚拟电厂的基本构建工作已经全部完成,锅炉CT、智慧燃烧系统初步上线,凝汽器在线清洗机器人系统运行良好,整体智慧电厂建设初见成效,大唐集团对于这一智慧变身赞不绝口,让我们一起来看看他们的经验分享吧!
以下内容来源于大唐集团公司
5月22日,大唐南京发电厂三维虚拟电厂的基本构建工作已经全部完成。这是该厂智慧型电厂建设中的一个项目,也是从传统火力发电厂向智慧型电厂跨越转型中的一个重要环节。
智慧电厂是在数字化电厂基础上,利用物联网技术和设备监控技术,加强信息管理和服务,清楚掌握生产流程、提高生产过程的可控性、减少人工干预、及时正确地采集生产过程数据,从而科学地制定生产计划,构建高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。2016年3月,大唐南京发电厂启动智慧型电厂建设,开始火力发电的“智慧”转型之路。
明确目标:提升电厂“感知”能力
电厂是人类智慧的产物,但传统的自动化电厂只是人类智慧的执行者,无法产生“自己的”智慧,也无法真正成为人类智慧的延伸。近年来,技术的飞速发展让大数据分析、互联网+、工业4.0等概念走进了现实生活。作为大唐集团首个示范电厂工程、首个超低排放电厂,以及首批创新型企业之一,2016年,大唐南京发电厂以当仁不让的决心迅速启动了智慧型电厂建设。
在充分调研智慧型电厂建设需求的基础上,该厂不断完善建设总体框架,确立了初级版方案:包括以锅炉CT、锅炉燃烧优化调整及三大项目智能掺配、人员定位安全管理系统、智能排放系统等为技术核心的八个建设模块。
2016年下半年,随着燃煤市场价格连续大幅上涨,该厂不断加大经济煤种掺烧比例。为了不让吃“杂粮”的锅炉“闹肚子”,必须通过优化自动控制系统得到掺烧数据。
“经过调研,我们了解到其他电厂确实有能测得比较准的技术改造项目,但是投入比较大,维护成本也不低,综合效益不划算。”该厂厂长刘龙海介绍,为此,他们采取了“曲线”测量的方案,即:在磨煤机出口煤粉管加装风粉在线测量调节装置,测量一次风煤粉浓度并加以调节,解决电厂由于煤粉浓度分配不均而导致燃烧不稳、效率下降等问题。
为了在有限的条件下提升电厂“感知”能力,该厂将现有的数据采集系统评价为三类:第一类是不满足大数据要求,必须重新建立数据采集系统的;第二类是在原先基础上可以进行技术改造,使之满足工业大数据要求的;第三类是原先存储在SIS系统中的这些数据,通过直接计算和分析就可以挖掘其潜力的。
该厂在充分研究分析两台66万千瓦机组自2010年投产以来运行状况的基础上,立足现有的技术条件和自动化系统,不断完善智慧型电厂建设总体框架,确立了智慧测量、智慧燃烧、智慧掺烧、智慧安全、智慧排放、智慧解剖、智慧诊断、智慧驾驶等八大方面,全面覆盖电厂生产运营的全过程。
转换思维:为智慧电厂建设护航
经常网购的会发现,网上购物平台往往能“知道”自己的需求,准确地推荐商品。如果在检修工作前,系统可以自动推荐可能需要的备品备件和工具,那该有多好啊!
为此,大唐南京发电厂调研了互联网企业的相关运作模式,并把类似功能移植到了安全生产管控平台中。他们事先将每一个备品备件和工具都贴上了二维码标签,并录入系统,每次工作完成后,就用手机对用到的东西进行扫码,系统自动记录信息,以后再开票时计算机系统就能做出自动提醒。“思维是人类模拟、认知和作用于客观世界的抽象工具。换言之,人的思维结构,应该与客观世界相匹配,才能与客观世界互动。也就是说,我们必须先智慧起来,才能驾驭智慧电厂,把人机交互的智慧功能发挥到最大。”该厂党委书记王忠清说。
不仅如此,为了能够更精准地进行人员位置采集不留盲点,该厂在人员定位施工项目完成之际,提出要克服物理困难在电气开关小室等多处增加测点;为了方便巡检及时了解机组运转情况,该厂决定在重要设备上贴上二维码标识,建立起可即时查看运行参数并随时反馈的系统网络……大唐南京发电厂以逐步构建起蜘蛛网式的信息平台为目标,不断提出新的想法和改进措施,以达到“不出一步、知晓全厂”的联动覆盖。为此,大唐南京发电厂每周进行一次智慧电厂推进会,将建设在建设中遇到的难题和想法进行沟通,合聚同谋全力将企业打造成国内一流水平的智慧型电厂。
伴随着智慧型电厂系统的建设,大唐南京发电厂还开展了“互联网思维”专项培训、学习型班组建设、智慧型电厂大家谈等系列活动,着重提高员工开放、共享、互动的人机互动思维,使软件和硬件同步建设,产生了“1+1>2”的效果。
2016年以来,该厂员工在合理化建议平台提交人机互动的生产、管理工作优化建议120余条,其中1/3已被相关部门采纳并逐步推行实践,大大提高了工作效率,减轻了工作强度。
运用数据:实现人机互动
“小周,现在的燃烧情况,二次风门需要开多少啊?”5月10日一早,大唐南京发电厂当值的集控班长吴宝宁问徒弟周宁。当天机组掺烧的低热值煤种比例较大,干了几十年运行的吴宝宁对锅炉燃烧的调整有些不放心。
“放心吧师父,我都是按照‘智慧燃烧’系统的推荐值调整的,目前锅炉燃烧情况稳定。”周宁信心满满地回答。
“我这二十几年的经验才摸索出来的手艺,倒让你这小年轻超过了,真是青出于蓝啊!”吴宝宁感慨道。
“师父,这可不是我厉害,是‘智慧燃烧’系统的功劳。”
“二次风门调整虽然是一项不起眼的操作,但它对气温变化、飞灰、排烟温度都有影响,而这些在发电部值际竞赛中也都是非常重要的考量指标。”该厂发电部主任陈天啸说,“以前由于传统自动控制系统的局限性,厂里一直都是由运行人员根据二次风压手动进行调整,靠的是经验判断。但现在,“智慧燃烧”子模块可以将运行人员根据经验调整的系统工况存储到数据库中,而且采集的频率更可达每秒一次。”通过海量的数据分析比对,系统给出优选策略,帮助机组稳定在最佳工况,这不仅帮助企业节省了大量人力物力,更可降低人工操作失误的概率。
“智慧电厂的大数据分析,本质上就是让人脑和电脑有机互动,使运行人员需要经年累月才能做到的经验积累和感悟过程缩短到一个月甚至几个小时,产生‘知识爆炸’。”该厂总工程师司徒有功说。
如何降低排烟温度和飞灰?循环水泵什么时候启动?磨煤机加载压力最佳范围……这些以前只能靠师徒间“言传身教”的运行调整,在智慧电厂系统中,全部按照“采集数据—分析比对—建立模型—模拟试验—优化算法”的步骤自动进行滚动式优化。海量数据实时分析产生了线上线下有机结合、人脑智慧与电脑智慧有机结合的生动局面,调整效果越来越精确和规范。
一年多来,该厂逐步建设改造智能燃烧等项目取得了明显成效。以全年发电量70亿千瓦时计算,锅炉效率预计上升0.5%,降低煤耗约1.5克/千瓦时,节约标准煤近1万吨,同时有效控制事故发生风险,保证机组运行稳定及人员生命安全。
点击“阅读原文”查看详情