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國家電投智慧電廠助力“疆電外送”

2019-11-13 10:23:35 來源:中國能源報

新疆準東,煤炭儲量占全國煤炭儲量的7%,是“疆電外送”第二條外送線路昌吉-古泉±1100千伏特高壓直流輸電項目的起點。作為“疆電外送”通道配套的電源項目,由國家電投新疆五彩灣發電有限公司投資建設的五彩灣北二電廠2×660MW機組,目前正在如火如荼建設中。

預計今年年底,五彩灣北二電廠2×660MW機組將建成投產,新疆將迎來首個智慧電廠。國家電投為何在新疆建設智慧電廠?五彩灣北二電廠有何特點、效益如何?國家電投新疆五彩灣發電有限公司黨委副書記、總經理郭萬貴給出了答案。

中國能源報:國家電投為何選擇在新疆準東建設這樣一座智慧電廠?

郭萬貴:國家電投新疆公司董事長、黨委書記吳金華明確表示,確保國家電投集團2035一流戰略在新疆落實落地,是我們當前和今后一段時期的重大政治任務和工作主線。建設具有全球競爭力的世界一流清潔能源企業,必須有一流的產業做支撐,必須有一流的管理作保障。

“疆電外送”第二條昌吉—古泉±1100千伏特高壓直流輸電項目是國家戰略,五彩灣北二電廠作為配套電源項目,承擔著促進西部經濟發展、促進生態環境的改善、推動區域協調發展的使命,必須有最先進的設備、技術、管理理念與創新意識與之配套。

中國能源報:即將投產的五彩灣北二電廠,有什么特色?

郭萬貴:加快清潔高效、智慧化轉型,是火電產業發展的大趨勢,五彩灣北二電廠是國家電投新疆公司布局建設的第一個外送通道配套火電項目,建設之初國家電投集團就非常重視。因此,我們提前謀劃,明確了智慧電廠、全燒準東煤這兩大課題,其中智慧電廠被國務院國資委確定為國家技術創新示范標桿項目,要打造成國家能源管理智慧化示范項目、標桿項目;全燒準東煤被國家電投集團確定為技術攻關重大研究課題。

五彩灣北二電廠地域偏遠、條件艱苦,想擁有一支高水平、穩定的運行隊伍具有一定的難度,因此需要較高的自動化水平和設備的可靠性來保證項目投產后安全穩定運行。建成后的智慧電廠自動化程度高,可將370人的標配縮減為200人。

中國能源報:這座智慧電廠的智慧化主要體現在哪些方面?

郭萬貴:五彩灣智慧電廠圍繞安全經濟運行目標,采用物聯網、大數據分析、人工智能、一鍵啟停(APS)、虛擬現實、移動應用、機器人應用等現代化高新技術,構建“智慧運行”“智慧檢修”“智慧安全”“智慧環保”四大智慧應用模塊,同時輔以三維數字化、全廠wifi、高精定位等技術,將成為一個高效、安全、環保,并且國內領先的“智慧電廠”。

中國能源報:可否具體介紹四大智慧應用模塊?

郭萬貴:智慧運行主要利用智能控制與常規控制融合,增強協調控制策略的自適應、智慧化控制能力,進一步提高機組的機、爐協調性,改善控制品質。智慧運行由協調控制優化、準東煤燃燒優化、智能燃燒三個系統組成。這樣的智能控制系統完全可以不需要運行人員的干預和操作,能夠自動實現機組的啟停和負荷變動,減少運行人員誤操作幾率。

智慧檢修是在電廠原有監測數據基礎上,增加智能傳感器網絡,運用神經網絡算法,對設備故障自學習自識別,實現設備故障預警,引入基于可靠性的狀態檢修模塊(RCM),量身定制檢修策略。判斷設備的運行情況,如果遇到異常,可以停下來檢修;設備運轉正常,則可以避免沒有必要的檢修。經測算,智慧檢修可實現機組日常維護費用下降30%。

智慧安全是電廠安全系統達到“智慧”目標的基礎,解決了原有電廠傳統的依賴表格化數據,可視化程度不高,安全隱患較多等問題。定位系統協助管理人員掌握現場人員位置及安全信息,并為電子圍欄、區域管理、智能兩票提供底層數據。帽貼上的GPS可對人員進行定位,人走到哪里都能清晰檢測到。檢修時檢修區域內自行設定電子圍欄,工作人員憑電子工作票進入,可有效防止誤入間隔、誤動設備和誤操作事件的發生。

中國能源報:數字化、高精定位等技術如何發揮作用?

郭萬貴:智慧電廠具有直觀可視的三維效果,即利用高精度定位技術、三維可視化技術、智能信息處理技術等手段,實現三維全廠漫游,實現對設備逐一解體、復裝、可模擬設備拆解過程,開展三維檢修培訓工作。就像做B超,通過透視將斷面破開,在結構復雜的鍋爐中,水、汽、油、灰、煤、灰渣如何流動,都以不同的顏色呈現,煤如何進去、水如何流動,大屏幕都能清楚直觀地呈現。

智慧數據中心可使整個電廠的設備運行狀態、電量、機組效率等各項指標數據傳送到新疆公司、國家電投集團公司。疑難的設備故障可通過專家遠程會診分析判斷,提出故障處理的意見和建議,避免因經驗不足而帶來設備損壞和經濟損失。

中國能源報:智慧電廠的造價比其他電廠要高出多少?

郭萬貴:成本支出多5000多萬,但一年的收益遠超于5000萬。少停機、不檢修,僅人員精簡(375人減為200多人),一年工資就可節約2000-3000萬。

五彩灣智慧電廠建成高新技術創新應用示范項目,應用鍋爐燃燒優化先進控制算法,一要實現準東煤穩定燃燒,二要提高準東煤的摻燒比例,逐步實現全燒準東煤,在同區域、同類型機組中做到最好。

準東煤的堿金屬含量高,900-1100度高溫燃燒時,管壁上容易粘焦,吹灰器吹不下來,通過優化控制、對鍋爐選型、送引風機、磨煤機進行優化調整,可有效降低爐膛沾污,準東煤摻燒比例目前已由合同的80%提升到90%。下一階段,我們將緊盯100%全燒準東煤的目標,解決這個世界性難題,同時帶來良好收益。

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