华北电力试验研究院:“集智攻关”破难题 锻造“两化融合”创新链
来源:大唐华北电力试验研究院 作者: 日期:2022-07-01

在能源转型发展与新型电力系统构建的关键时期,如何围绕集团公司“四大攻坚战”的战略部署,探索实现煤电提质优化的新途径、新方法,是大唐华北电力试验研究院履行技术支撑职责,群策群力、潜心攻坚的核心任务。

“一直以来,我们始终坚持‘三个面向’和‘三个紧密围绕’的方针原则,立足未来高新技术产业和战略型新兴产业发展重点,以思路创新助推技术创新,将智能化控制手段解决现场难题。”面对传统运行监测、优化控制已经无法满足继续有效提升,确保煤电机组安全高效的运行的技术困扰,华北电力试验研究院主动出击应战,经过几年的潜心积累,成功突破了“煤粉锅炉优化调整”的传统理念,创新实施了“锅炉整体协调实时智能优化技术(BRIGHT)”工程,在煤电领域两化融合的创新道路上迈出了重要而坚实的一步。

据悉,华北电力试验研究院BRIGHT技术提出了数据驱动与专家知识深度融合的燃烧实时闭环控制技术路线,搭建了智能感知系统,制定了锅炉智能控制模式和性能协调提升策略,开发了“适应动态变负荷调节、分级燃烧精细配风、煤耗与环保协调优化”的锅炉智能燃烧实时闭环控制系统,有效解决了锅炉多目标寻优、炉内三维温度测量、DCS扩展智能控制等一系列技术难题。目前该技术已成功应用于托克托发电公司、潮州发电公司、乌沙山发电公司等发电企业,在对不同容量的四角切圆和前后墙对冲锅炉上取得了良好的效果。经过长时间的运行验证,在氮氧化物生成量保持不变甚至降低10%的前提下,锅炉效率总体可提升约0.5%,具有显著的经济和社会效益。

作为人工智能、热工控制、锅炉燃烧多个学科联合研发的技术成果,华北电力试验研究院BRIGHT技术依托智能技术与专家知识的有机融合,实现了理论方法与生产应用的双向同构,类比国际市场同等技术产品,在实时智能控制的长期稳定、高效投用方面具有显著的技术优势,为突破关键核心技术难题、驱动煤电在役机组高质量发展提供了有力的支撑,也为当前传统火力发电行业技术创新的提供了重要方向。

华北电力试验研究院BRIGHT技术的成功应用,树立了“以技术为导向”转变为“以市场为导向”的技术创新思维,真正做到了以科技创新引领行业变革。对于大型燃煤电站来说,采用BRIGHT技术可使机组在不进行大型设备改造的前提下降低发电煤耗1至3克/千瓦时左右,极大降低了火电企业深度节能降耗的成本,可以满足未来一段时期内国家对燃煤电站的节能要求。

另外,该院针对现有火电机组DCS性能的不足,开发出的DCS扩展智能控制平台,成功实现了基于现有DCS硬件而进行智能运算与智能控制的功能,摸索出一种人工智能技术应用的模式,大大扩展了智能DCS技术的实质内涵。由于在锅炉智能燃烧方向突出的创新性,以BRIGHT技术成果为主提炼的“煤电机组智能燃烧实时控制关键技术研发及应用”项目先后荣获2019年中国电力科学技术进步奖一等奖、2022年集团公司科技创新特别奖等多项殊荣。


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