输煤系统在线运行DCS改造及其在智慧燃料中的应用

分散控制系统(DistributedControlSystem,DCS)具备安全、可靠、灵活等优势,已广泛应用于新建火力发电厂的输煤系统。早期的基于可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)的电厂输煤系统存在DCS改造的需求。然而,输煤系统作为火电厂的公用系统,DCS改造将影响电厂的正常生产。为解决该问题,以某电厂的智慧燃料改造项目为背景,以该厂某期PLC输煤控制系统的DCS改造为例,提出在线DCS改造技术方案。改造期间,DCS作为PLC的执行单元,向上接受PLC指令,向下控制运行设备,既满足了系统在线运行的要求,又保证了控制功能由PLC至DCS的完整过渡。改造完成后,DCS中的数据可实时上传至智慧燃料智能数字化服务器平台,由智能平台通过服务器进行数据算法应用开发,实现了应用拓展与升级。

智慧燃料系统的设计与优化

基于我国燃煤分布不均、质量参差不齐的燃料市场现状以及电厂智慧燃料的发展需求,开展了燃煤因掺配比例不当、采购计划不明而导致的发电成本高、设备运行不稳等问题的研究。以燃煤掺烧影响因素为基础,通过对燃烧评价和智慧采购的监管,提出燃煤掺配比例和采购计划的修正意见,为制定满足锅炉安全、发电经济、排放环保的燃煤掺配方案提供参考。

智慧燃料系统建设的技术路线

在国家智能制造的战略和政策的支持及环保约束下,智慧燃料管理是燃煤电厂未来燃料管理发展的方向。提出建设智慧燃料系统的技术路线。利用智能感知、互联控制、智能分析等前沿技术,建设燃料系统的设备智能化、管理数字化、生产控制智能化,实现燃料的全程智能化管控。

智慧燃料系统设计与实现

针对火电行业智慧燃料系统为实际研究对象,依托于大数据挖掘技术,通过采集燃料运行过程和煤从离港到上仓燃烧过程中所有数据,然后智能分析数据相关性,提出燃料管理部门和运行部门工作和决策,增强火电行业核心竞争力,提高企业社会效益和经济效益。本文简化了工作流程,规范电厂科学化生产模式,监控力度生产各个环节加大。

基于采购经济测算模型的智慧燃料系统开发

在“碳达峰、碳中和”的大背景下,以火力发电为主的能源集团经营发展面临着新的挑战,降本增效工作迫在眉睫。如何发挥出电煤供应链的整体效益,成为了短期内较好的突破口。在实际生产经营过程中,电煤供应链存在诸多矛盾,而煤电价格之争和运力结构不平衡尤为突出,这些矛盾对电煤供应链的发展产生了许多不利影响。本文重点针对以上两个问题展开研究,提供有效的理论和方法。同时,通过信息化手段开发了智慧燃料系统,系统以采购、配煤、运输过程的成本测算为目标,基于外部获取数据和内部填报数据,运用成本经济测算模型,针对燃料采购、运输成本,实现煤种、价格、线路进行寻优,用以指导发电集团燃料的统购统销,有效降低发电集团燃料成本,提升竞争力。

火电企业智慧燃料体系设计与实现路径

探讨了如何在燃料信息化、智能化管理基础上,广泛采用相关新兴技术,将电厂在燃料运营方面的先进经验和优秀成果进行整合提炼,构建服务企业高质量发展的智慧燃料体系。

新建煤电机组智慧化建设的技术应用分析

针对新建煤电机组智慧化建设,分析智慧电厂建设的项目模块及功能配置,以提高新建煤电机组的生产智能化能力和管理智慧化水平,实现减人增效、主动安全等目标。结果表明设计及基建阶段的智慧化功能包括:基于BIM的三维可视化设计、数字化移交、智慧基建或智慧工地等。基础网络及设施包括:有线网络设施、无线网络设施、智能安防、机房及服务器、网络安全系统等。智能发电ICS包括:智能检测、智能监盘、智能控制与寻优。智慧管理IMS包括:智能安全、智能运行、智能设备、智慧燃料、智慧经营等。智能安全包括人员安全、设备安全、环境安全、管理安全四大业务模块,以及智能视频、智能门禁、智能消防、智能照明、智能五防等子系统。

智慧电厂柔性导轨式3D激光盘煤机器人的应用分析

基于柔性导轨式3D激光盘煤机器人,打造智慧电厂数字化煤场和智慧燃料管控系统,动态监视煤场煤堆体积、煤量、煤质、大型设备运行状态和现场温度,及时、自动推送异常报警,以提高储煤场的数字化状态量化感知和安全风险管控能力。对煤场煤堆体积的10次验收测试结果表明:柔性导轨式3D激光机器人盘煤的测量相对标准偏差<1.3‰,一次完整煤场煤堆的盘煤时间为5 min。柔性导轨式3D激光盘煤机器人的应用效果包括盘煤时间更短、效率更高,测量精度更高;低成本、全自动、全天候、煤场全覆盖的盘点作业,不受空间限制;支持数据实时上传,实现远程监视、智能巡检和异常诊断报警功能;煤场管理智能化,指导接卸煤分煤种堆放,入炉上煤精确取煤和精细化配煤掺烧,指导燃料采购。

斗轮机有线/无线双冗余通讯控制系统研究

基于火电厂智慧燃料系统的发展需求和斗轮机自动化控制的发展趋势,开展了因斗轮机有线通讯控制信号误传、中断,而引发的斗轮机运行故障等问题的研究。文章以斗轮机通讯控制系统为研究对象,通过分析有线通讯异常原因,综合现代无线通讯信息传输技术,建立了斗轮机有线与无线双冗余通讯控制系统,保证了斗轮机运行生产过程的安全稳定性,为智慧燃料系统提供了基础保障。

燃煤“3D打印”式堆叠分层掺配流程

智慧燃料是燃煤电厂数字化管理、降本增效的必然发展趋势,该目标的实现主要依托软件系统完成燃煤掺配方案的制定和设备运行参数的计算,通过硬件设备执行控制系统指令,其硬件执行方式对燃煤掺配的均匀性具有重要作用。现针对斗轮机于煤场的自动化掺配工艺,通过对“3D打印”技术进行分析,完成斗轮堆取料机对不同特性燃煤的分层平铺、逐层叠加掺配方式的研究,解决燃煤掺配精确性、均匀性的问题,为燃煤掺烧的智能化、全自动运行提供设备运行基础。

基于K-means聚类算法的电站煤场来煤堆放优化研究

为有效应对复杂的电力和煤炭市场,加强燃料智慧管理成为火电厂管理的重要组成部分。针对某燃煤电厂的煤场占地面积小、来煤煤种复杂和燃煤堆放混乱的问题,通过提取历史来煤的煤质信息,使用K-means和DBSCAN 2种聚类算法对来煤低位发热量、挥发分、硫分进行聚类分析,从轮廓系数、聚类稳定性和样本划分精细度3个方面对2种聚类算法进行对比,最终选择聚类效果更好的K-means聚类算法作为煤质划分的计算方法。K-means聚类算法将选取的历史煤质信息数据集划分为4类,轮廓系数为0.587,且划分后的同一类别内煤质成分相近。统计不同聚类标签下的来煤频率和来煤质量比例,对煤场进行了相应的比例划分,每一分区堆放相同分类的来煤,并以此为基础设计了数字化煤场平台中的来煤堆放指导及信息存储流程,对提高堆场空间利用率和煤场管理效率具有重要的意义。