智能燃料系统


系统概述


公司与浙江大学能源清洁利用国家重点实验室紧密合作,以浙江大学基于燃烧特性预测智能配煤模块为核心,利用人工智能、大数据、工业互联网等前沿技术,将智能化理念从目前的虚拟现实、智能辅助升级为智能生产的核心目标导向,提出了智能燃料不仅是智能化燃料管理,更是为锅炉安全、经济、环保运行服务的智能燃料服务系统的研发思路,研发出了具有国内领先水平的燃煤电厂智能燃料系统。系统已成功在多家大型燃煤电厂投入运行。

系统通过建立全流程唯一燃料特征码,结合对卸船机、斗轮机、船舶、煤堆的精确空间定位,将燃煤从接卸、堆取、储存、加仓直至入炉的整个流转过程中进行量和质的管控,实现燃料全流程智能化无缝衔接。


除常规燃料管理功能外,更具有以下功能与特点:


l  燃料全流程全环节煤量、煤质智能监控与平衡分析。

l煤场储煤堆损智能预测与煤堆智能流转。

l入炉煤分煤种采样、计量,实现燃料全流程精准管控。

l将配煤方法从常规的煤质指标计算升级为燃烧特性预测。

l将锅炉效率(或发电燃煤成本)、NOx纳入智能配煤目标。

l智能掺烧与基于锅炉实际特性的优化燃烧预测紧密耦合。

l智能掺烧融入磨煤机上煤方式对锅炉优化燃烧的影响。

l煤仓智能分层,精准获取实时燃烧煤种、煤质。

l精准实时锅炉效率及发电煤耗正平衡测算。


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系统组成及功能


系统平台:利用工业互联网技术,将斗轮机、卸船机等输煤设备及其他系统数据接入系统平台,多维度获取和分析燃料运行过程人、机、料的关联数据,极大丰富燃料管理手段。

燃料智能调度管理系统:利用智能配煤掺烧决策技术,实现来煤、堆煤、上煤(配煤)的智能调度管理。

燃料智能运行管理系统:利用输煤系统的全自动智能控制,处理分析生产现场的感知数据,并在线智能执行智能上煤(配煤)、智能堆煤的调度指令。

锅炉实时运行管理系统:实时分析和监测煤仓内煤种分层,实时精准预测入炉燃烧煤种切换时间,实时辨识实际燃烧煤种及其煤质。

智能数据分析系统:实现各批次煤种在电厂流转过程中对煤量和煤质的实时跟踪和智能平衡分析,为智能配煤掺烧、堆煤、上煤、锅炉运行提供精确的煤量煤质信息,更为电厂燃煤采购、煤量煤质管理、燃煤成本管理、锅炉燃烧优化、锅炉运行参数追溯与诊断提供可靠的指导依据。


技术特点


全面性、系统性、融合多种技术的生产管控智能化解决方案

基于智能电厂框架,通过最新感知、控制、信息和智能预测等多种技术的融合应用,将电厂输煤生产线现有自动化、数字化技术提升到工业智能化水平,提出了一条赋能智能生产的智能电厂升级改造技术路线。


一个全新的实时燃料管控系统平台

        基于ESB框架,将DCS、PLC、SIS、ERP、物联网、互联网等多种接口融合,实现了多平台、多标准、多模式的系统集成,开发了一体化燃料智能管控平台。


基于煤燃烧特性预测的智能配煤掺烧技术

       利用智能算法对配煤的燃烧特性进行预测, 创新性地将煤燃烧特性、锅炉运行特性、分仓掺烧的上煤方式等相耦合,实现锅炉与煤种最佳匹配的智能配煤技术。


 一种新型智能输煤生产线

       利用斗轮机、输煤程控、卸船机等设备自动化改造及其系统智能化升级,实现了输煤生产线的全系统智能化协同控制,使生产线更节能、更高效。


基于燃料特征码的全流程追踪技术

       通过船(车)次、煤种等批次信息生成唯一的燃料特征码,利用输煤皮带的时间序列分析、斗轮机精确定位技术和三维盘煤系统空间数据,实现对燃煤的全流程中量和质的实时跟踪或追溯,解决了燃烧和烟气系统运行、控制、管理、优化中燃料数据链断裂问题。


 煤仓智能分层及入炉燃烧煤种煤质实时监识技术

       利用燃料特征码,结合相关设备姿态,开发了煤仓智能分层技术,实现对煤仓的实时动态监测,实时监识实际燃烧的煤种、煤质,并对燃烧煤种的切换进行精准预测。


入炉煤分煤种采样技术

       利用燃料特征码和斗轮堆取料机、输煤设备的工作姿态,开发了入炉煤分煤种采样技术,实现了对入炉煤质的分煤种分析、入炉煤的分煤种计量,为堆损分析、机组优化控制、机组发电煤耗正平衡测算等提供有效的数据支撑。


一种精准的机组发电煤耗正平衡测算技术

       利用燃料特征码、煤仓智能分层、分煤种采样等技术,开发了机组发电煤耗的实时精准正平衡测算技术,实现了机组正平衡煤耗实时精准测算。


显著效益


l通过智能堆损预测、智能配煤掺烧、燃煤成本预测、燃烧污染物预测等,提高经济适烧煤种的周转率,优化经济适烧煤种的采购,降低燃煤堆场热值损失,最终有效降低电厂发电燃煤成本。

l通过自动化和智能化,包括数据全程在线、决策智能化、作业流程自动化、管理精细化,提高燃料运行和燃料管理的效率,节约人力成本和系统运行及维护成本;提高可靠性,保障机组运行安全性和环保性,保护运行人员健康。

l采购智能化,降低发电燃煤成本。系统通过对配煤掺烧方案分析、发电燃煤成本分析等,提供智能化的经济适烧煤种采购决策。

l通过智能配煤掺烧,平稳控制污染物生成浓度,减少碳排放和其它污染物排放,降低环保设备运行成本和超标风险。

l通过智能配煤预测和煤场智能调度,优化堆取煤路径,从而降低输煤电耗,降低输送运行成本。

l通过输煤系统智能化改造升级,提高输煤效率,减少设备运转时间,降低输煤电耗,减少设备维护费用,延长设备使用寿命,降低折旧成本。

l通过研究最新感知、控制、信息和智能技术的融合应用,形成一条智能电厂建设的新型技术路线,即通过升级改造,构架管控一体化的工业互联网,提升电厂生产线自动化、数字化和智能化水平,赋能生产管理过程,推动工业智能化技术更高速深入发展。

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                     煤场三维示意图                                                                  软件示意图