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如果沒有一個基本的概念和指導(dǎo)思想，必然是腳踩香蕉皮，滑到哪里算哪里。

“小周，現(xiàn)在的燃燒情況，二次風(fēng)門需要開多少？”由于當日機組摻燒的低熱值煤種比例較大，干了幾十年運行的值班師傅老吳對鍋爐燃燒的調(diào)整有些不放心。

“放心吧師傅，我都是按照‘智慧燃燒’系統(tǒng)的推薦值調(diào)整的，目前鍋爐燃燒情況穩(wěn)定。”徒弟小周信心滿滿地回答道。

小周口中的智慧燃燒子模塊，正是大唐南京發(fā)電廠智慧化建設(shè)系統(tǒng)中的八大智慧模塊之一。

大唐南京發(fā)電廠（以下簡稱“大唐南電”）的前身為金陵電燈官廠，始建于1910年，是中國第一家官辦發(fā)電廠，同時也是中國大唐集團公司和南京市首家全面完成“超低排放”的電廠。

“2017年，為全面提升企業(yè)自主創(chuàng)新能力，南電開始超前謀劃智慧化電廠的建設(shè)?！贝筇颇暇┌l(fā)電廠技術(shù)部副主任錢玉君介紹，“在數(shù)字化電廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)，加強信息管理和服務(wù)；清楚掌握生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)過程的可控性、減少人工干預(yù)、及時正確地采集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，從而科學(xué)地制定生產(chǎn)計劃，構(gòu)建高效節(jié)能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適的人性化工廠?！?/p>

在其看來，如果傳統(tǒng)的數(shù)字化、自動化電廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)代表著智能電廠時代，那么基于大數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)自動決策和兩化深度融合環(huán)境下的優(yōu)化運行模式已然成為智慧電廠的1.0時代。

概念不清晰，猶如踩香蕉皮

近年來，技術(shù)的飛速發(fā)展讓大數(shù)據(jù)分析、互聯(lián)網(wǎng)+、工業(yè)4.0的概念走進了現(xiàn)實生活。

作為大唐集團公司首個示范電廠工程、首個超低排放電廠，以及首批創(chuàng)新型企業(yè)之一，2016年，大唐南電就迅速啟動了智慧電廠建設(shè)。

不過，問題立刻擺在眼前：什么是智慧電廠？如何建設(shè)智慧電廠？智慧電廠建設(shè)要達到什么效果？

“如果沒有一個基本的概念和指導(dǎo)思想，必然是腳踩香蕉皮，滑到哪里算哪里?！贝筇颇想娨晃患夹g(shù)人員做了個形象的比喻。

對此，為理清建設(shè)思路，更好地推進智慧電廠建設(shè)，大唐南電一方面組織技術(shù)人員開展了廣泛的外出調(diào)研、深入討論；另一方面，加強與東南大學(xué)、南京科遠股份有限公司的產(chǎn)學(xué)研用全方位合作，共同研究探討智慧概念、模塊建設(shè)和技術(shù)實現(xiàn)可行性。

“思維是人類模擬、認知和作用于客觀世界的抽象工具。換言之，人的思維結(jié)構(gòu)，應(yīng)該與客觀世界相匹配，才能與客觀世界互動。也就是說，我們必須先智慧起來，才能駕馭智慧電廠，把人機交互的智慧發(fā)揮到最大?！贝筇颇想婞h委書記王忠清說。

在充分調(diào)查“智慧電廠”建設(shè)需求的基礎(chǔ)上，大唐南電不斷完善建設(shè)總體框架，確立了鍋爐CT、鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整及三大項目智能摻配、汽輪機冷端優(yōu)化、三維數(shù)字可視化立體設(shè)備模型、遠程診斷中心建設(shè)、人員定位安全管理系統(tǒng)、智能排放系統(tǒng)、智慧型電廠大平臺建設(shè)等為技術(shù)核心的八個建設(shè)模塊的初級版，保證建設(shè)任務(wù)明確、功能清晰。

在煤電企業(yè)，一次風(fēng)煤粉濃度的均勻與否對提高燃燒穩(wěn)定性、鍋爐安全性和鍋爐效率等有著十分重要的意義，然而傳統(tǒng)的測量方式無法實現(xiàn)實時測量、分析結(jié)果滯后，無法及時應(yīng)用到鍋爐燃燒調(diào)整中，適應(yīng)不了大數(shù)據(jù)分析的要求。2016年下半年開始，大唐南電的經(jīng)濟煤種摻燒比例不斷加大，為了不讓吃“雜糧”的鍋爐“鬧肚子”，自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化必須得到這一數(shù)據(jù)。

“經(jīng)過調(diào)研，我們了解到其他電廠確實有能測得比較準的技術(shù)改造項目，但是投入比較大，維護成本也不低，綜合效益不劃算。”因此，該廠采取了“曲線”測量的方案，在磨煤機出口煤粉管加裝風(fēng)粉在線測量調(diào)節(jié)裝置，測量一次風(fēng)煤粉濃度并加以調(diào)節(jié)，解決了電廠由于煤粉濃度分配不均而導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)、效率下降的情況。

與此同時，為了在有限條件下，提升電廠“感知”能力，大唐南電還將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評價為三類，第一類是不滿足“大數(shù)據(jù)”要求，必須重新建立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的；第二類是在原先的基礎(chǔ)上可以進行一些技術(shù)改造，使之滿足工業(yè)大數(shù)據(jù)要求；第三類是可以直接利用的，原先這些數(shù)據(jù)存儲在SIS系統(tǒng)中，直接用于計算和分析就可以挖掘這些數(shù)據(jù)的潛力。

八大智慧模塊，初顯成效

智慧電廠的大數(shù)據(jù)分析，本質(zhì)上就是讓人腦和電腦有機互動，使運行人員需要經(jīng)年累月才能做到的經(jīng)驗積累和感悟過程縮短到一個月甚至幾個小時，產(chǎn)生“知識爆炸”。

“智慧不

是等待條件，而是創(chuàng)造條件，是在充分整合利用現(xiàn)有資源的前提下，以最少的投入實現(xiàn)最大的智慧。我們要把數(shù)據(jù)庫建起來，實現(xiàn)智慧電廠的‘耳聰目明’?！贝筇颇想姀S長劉龍海如是說。

在充分研究分析電廠兩臺66萬千瓦機組自2010年投產(chǎn)以來的運行狀況的基礎(chǔ)上，立足現(xiàn)有的技術(shù)條件和MIS、燃料三大項目等自動化系統(tǒng)，不斷完善建設(shè)總體框架，確立了“智慧測量”、“智慧燃燒”、“智慧摻燒”、“智慧安全”、“智慧排放”、“智慧解剖”、“智慧診斷”、“智慧駕駛”等八大方面，全面覆蓋電廠生產(chǎn)運營的各個方面。

據(jù)悉，“智慧電廠”系統(tǒng)的子模塊“智慧燃燒”系統(tǒng)初步建成后，將運行人員根據(jù)經(jīng)驗調(diào)整的系統(tǒng)工況存儲到數(shù)據(jù)庫中，采集頻率可以達到每秒一次。通過海量的數(shù)據(jù)分析比對，給出優(yōu)選策略，幫助機組穩(wěn)定在最佳工況，節(jié)省了大量人力物力，更減少操作失誤的概率。

排煙溫度和飛灰如何降低，循環(huán)水泵什么時候啟動，磨煤機加載壓力最佳范圍……這些以前只能靠師徒間“言傳身教”的運行調(diào)整，而在當前“智慧電廠”系統(tǒng)中，即可按照“采集數(shù)據(jù)——分析比對——建立模型——模擬試驗——優(yōu)化算法”的步驟進行滾動式優(yōu)化。

“管理運維方面。機組根據(jù)AGC指令，自動運行在最佳工況，可實現(xiàn)節(jié)能降耗；現(xiàn)場巡檢、操作人員，能正確感知周圍環(huán)境，并在系統(tǒng)的引導(dǎo)下進行設(shè)備巡檢和操作，最大限度實現(xiàn)安全生產(chǎn)；同時通過鼓掌診斷中心對設(shè)備在線診斷、鼓掌報警、事故預(yù)報和鼓掌診斷，及時對設(shè)備進行必須的檢修，實現(xiàn)了主輔機的在線檢測、遠程維護、事故預(yù)警、優(yōu)化運行。系統(tǒng)設(shè)備故障維護時間也由原來的36~64小時降低至8小時內(nèi)?！卞X玉君說。

據(jù)了解，自2016年3月1日啟動以來，大唐南電依托“智慧型電廠”共建設(shè)改造了智能燃燒、汽輪機冷端優(yōu)化、人員定位等共8個模塊項目，以全年發(fā)電量70億千瓦時預(yù)計，鍋爐效率預(yù)計上升0.5%，降低煤耗約1.5克，節(jié)約標煤近一萬噸。

“歷經(jīng)三年探索，大唐南電環(huán)保效益逐步顯現(xiàn)，行業(yè)影響力不斷加強。配合機遇大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)的燃煤電廠生產(chǎn)過程智慧化管理系統(tǒng)投用，申請相關(guān)技術(shù)成果專利10項、軟件著作權(quán)3項?！卞X玉君透露，“基于原煤倉模型及鍋爐CT的配煤摻燒系統(tǒng)，提高了鍋爐的煤種適應(yīng)性，以及機組經(jīng)濟性，減少了有害氣體的排放，氮氧化物平均排放量降低了10%左右。”