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智能热电走向你我

智能热电走向你我

作者: 热电数字化顾问 | 来源:发表于2017-04-18 16:29 被阅读59次

    燃煤热电联产,作为目前经济效益与社会效益双最优的分布式能源,正面临挑战。

    《中美气候变化联合声明》提出,2030年左右二氧化碳排放达到峰值,非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。

    《强化应对气候变化行动──中国国家自主贡献》提出,2030年单位GDP二氧化碳排放比将比2005年下降60%~65%。

    2015年12月2日国务院常务会议及《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工程工作方案》要求东、中、西部有条件的燃煤电厂分别在2017年底、2018年底、2020年底钱实现超低排放。即在基准样含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10毫克/立方米、35毫克/立方米、50毫克/立方米,燃煤机组平均除尘、脱硫、脱销分别达到99.95%、98%、85%以上。

    全国新建燃煤发电项目原则上要采用60万千瓦及以上超超临界机组,平均供电煤耗低于300克标准煤/千瓦时(以下简称克/千瓦时),到2020年,现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时。

    进一步提高小火电机组淘汰标准,对经整改仍不符合能耗、环保、质量、安全等要求的,由地方政府予以淘汰关停。优先淘汰改造后仍不符合能效、环保等标准的30 万千瓦以下机组,特别是运行满20 年的纯凝机组和运行满 25 年的抽凝热电机组。

    2016年12月9日,江苏省委、省政府召开“263”专项行动动员会;12月14日,召开供给侧改革第八场新闻发布会,对我省开展“263”专项行动进行解读:“263”专项行动的总体目标是:到2020年,江苏省PM2.5年均浓度比2015年下降20%,设区市城市空气质量优良天数比例达72%以上,国考断面水质优Ⅲ比例达70.2%,劣于V类的水体基本消除。“两减”,即以减少煤炭消费总量和减少落后化工产能为重点,调整我省长期以来形成的煤炭型能源结构、重化型产业结构,从源头上为生态环境减负。“六治”,即针对当前我省生态文明建设问题最突出、与群众生活联系最紧密、百姓反映最强烈的六方面问题,重点治理太湖水环境、生活垃圾、黑臭水体、畜禽养殖污染、挥发性有机物污染和环境隐患。“三提升”,则是提升生态保护水平、提升环境经济政策调控水平、提升环境监管执法水平,为生态文明建设提供坚实保障。


    山雨欲来,风亦满楼。

    目前燃煤热电厂的主要工作是满足上面各项政策计划中的“环保”要求及减煤任务。除此之外,居安思危,我们应该做些什么来面对未来的挑战呢?或者是说,我们应该从哪些方面进一步改造与优化,推动燃煤热电厂升级呢?

    综合分析燃煤热电厂的业务构成,主要分为四方面:“可靠性、经济性、清洁性、智控性”,我们要挖掘的潜力,当从这四方面的极致优化而来。而能同时对四方面工作升级的结果就是----智能热电。

    2017年4月3日,《纽约客》上发表了一篇文章“现在算法要来看你”,讲的是用深度学习算法进行医疗诊断的事情。那“人工智能+热电”是否会是燃煤热电的下一个重要趋势呢?

    热电厂的运作的最明显特点是“专业性、重复性、数据性”,这些特点正好符合人工智能的胃口,也就是说,人工智能来看你,不是问候,是取代。

    如果将热电厂看作是一个模块,那我们要做的就是给这个模块量身定制一个软件,通过运行这个软件,这个模块在一定的“电、热”产品输出的同时,能够做到“自动化最优化”的运行,目标是这个模块的输入最少、排放最少。


    看看国外

    美国通用物理公司研发的EtaPRO

    德国西门子公司的电站优化解决方案Sienergy

    美国通用电气公司能源集团的电站优化解决方案Enter

    瑞士ABB公司的电站运行优化软件包Optimax

    美国西屋电气公司的电站过程优化与高级控制软件包SmartProcess

    美国Pegasus公司推出了NeuSIGHT和PowerPerfecter等电站优化控制系统

    国外机组运行优化技术虽然较为成熟,但总体来说还存在以下局限:

    1) 在实时测量关键参数、建立经济性分析模型及优化算法等方面,存在水土不服的缺点,无法在我们国内的热电厂应用;

    2)运行优化系统运用于国内燃煤热电机组时性价比不高,由于技术的核心模型和核心技术严格保密,运行管理人员难以进行二次开发;

    看看国内:

    1)清华大学研发的“锅炉变工况运行优化监控系统”

    2)东南大学研发的“机组运行优化系统”

    3)华北电力大学开发的“机组在线优化运行管理系统”

    4)浙江大学研发的“机组在线能耗分析系统”

    5)西安交通大学研发的“火电机组在线经济性诊断与监测系统”

    6)华东电力试验研究院研发的“机组运行优化管理系统”

    7)西安热工研究院研发的“机组动态经济运行分析系统”

    8)浙江省电力试验研究院研发的“运行优化管理系统”

    9)山东电力试验研究院研发的“机组运行分析与专家支持系统”

    10)南京大陆科技公司与美国Black&Veatch公司在国内推出发电站性能监测与运行优化产品OPM3

    11)北京埃普瑞电力科技公司引进的“SOAP锅炉性能优化系统”

    与国外公司相比,国内的研究具有以下优点:1)开发单位更了解国内机组运行的实际情况,开发出的软件符合运行管理人员的需要,针对性较强;2)实际价格较国外同类软件低。但同时劣势也很明显:1)理论研究相对滞后;2)由于开发单位需要独立完成从数学模型、算法实现到软件平台的全部开发过程,周期较长,并且运行优化基准值大多采用设计值或热力试验确定的最优值,在整个大修期内保持不变,缺少动态性。


    看完周遭,失望的是没有立足于我们热电厂的实际来开发的“实事求是”的产品,价格偏贵,不能智控,不能“自主学习”,有的只是忽悠。热电智控软件首要的特性应该是它的“个性化”定制,一定要适应每个热电联产的现场,真正的做到“可靠、经济、清洁、智控”。

    智能热电控制系统,一定要与“物联网”相结合,如果不能让热能设备“说话”,就无法实现真正的“智能”。

    智能来了,路还很长......

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