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智慧电厂助力“疆电外送”

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国能源报 发布时间:2019-11-13 浏览:
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新疆准东,煤炭储量占全国煤炭储量的7% ,是“疆电外送”第二条外送线路昌吉-古泉±1100千伏特高压直流输电项目的起点。作为“疆电外送”通道配套的电源项目,由国家电投新疆五彩湾发电有限公司投资建设的五彩湾北二电厂2×660MW机组,目前正在如火如荼建设中。

预计今年年底,五彩湾北二电厂2×660MW机组将建成投产,新疆将迎来首个智慧电厂。国家电投为何在新疆建设智慧电厂?五彩湾北二电厂有何特点、效益如何?国家电投新疆五彩湾发电有限公司党委副书记、总经理郭万贵给出了答案。

中国能源报:国家电投为何选择在新疆准东建设这样一座智慧电厂?

郭万贵:国家电投新疆公司董事长、党委书记吴金华明确表示,确保国家电投集团2035一流战略在新疆落实落地,是我们当前和今后一段时期的重大政治任务和工作主线。建设具有全球竞争力的世界一流清洁能源企业,必须有一流的产业做支撑,必须有一流的管理作保障。

“疆电外送”第二条昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电项目是国家战略,五彩湾北二电厂作为配套电源项目,承担着促进西部经济发展、促进生态环境的改善、推动区域协调发展的使命,必须有最先进的设备、技术、管理理念与创新意识与之配套。

中国能源报:即将投产的五彩湾北二电厂,有什么特色?

郭万贵:加快清洁高效、智慧化转型,是火电产业发展的大趋势,五彩湾北二电厂是国家电投新疆公司布局建设的第一个外送通道配套火电项目,建设之初国家电投集团就非常重视。因此,我们提前谋划,明确了智慧电厂、全烧准东煤这两大课题,其中智慧电厂被国务院国资委确定为国家技术创新示范标杆项目,要打造成国家能源管理智慧化示范项目、标杆项目;全烧准东煤被国家电投集团确定为技术攻关重大研究课题。

五彩湾北二电厂地域偏远、条件艰苦,想拥有一支高水平、稳定的运行队伍具有一定的难度,因此需要较高的自动化水平和设备的可靠性来保证项目投产后安全稳定运行。建成后的智慧电厂自动化程度高,可将370人的标配缩减为200人。

中国能源报:这座智慧电厂的智慧化主要体现在哪些方面?

郭万贵:五彩湾智慧电厂围绕安全经济运行目标,采用物联网、大数据分析、人工智能、一键启停(APS)、虚拟现实、移动应用、机器人应用等现代化高新技术,构建“智慧运行”“智慧检修”“智慧安全”“智慧环保”四大智慧应用模块,同时辅以三维数字化、全厂wifi、高精定位等技术,将成为一个高效、安全、环保,并且国内领先的“智慧电厂”。

中国能源报:可否具体介绍四大智慧应用模块?

郭万贵:智慧运行主要利用智能控制与常规控制融合,增强协调控制策略的自适应、智慧化控制能力,进一步提高机组的机、炉协调性,改善控制品质。智慧运行由协调控制优化、准东煤燃烧优化、智能燃烧三个系统组成。这样的智能控制系统完全可以不需要运行人员的干预和操作,能够自动实现机组的启停和负荷变动,减少运行人员误操作几率。

智慧检修是在电厂原有监测数据基础上,增加智能传感器网络,运用神经网络算法,对设备故障自学习自识别,实现设备故障预警,引入基于可靠性的状态检修模块(RCM),量身定制检修策略。判断设备的运行情况,如果遇到异常,可以停下来检修;设备运转正常,则可以避免没有必要的检修。经测算,智慧检修可实现机组日常维护费用下降30%。

智慧安全是电厂安全系统达到“智慧”目标的基础,解决了原有电厂传统的依赖表格化数据,可视化程度不高,安全隐患较多等问题。定位系统协助管理人员掌握现场人员位置及安全信息,并为电子围栏、区域管理、智能两票提供底层数据。帽贴上的GPS可对人员进行定位,人走到哪里都能清晰检测到。检修时检修区域内自行设定电子围栏,工作人员凭电子工作票进入,可有效防止误入间隔、误动设备和误操作事件的发生。

中国能源报:数字化、高精定位等技术如何发挥作用?

郭万贵:智慧电厂具有直观可视的三维效果,即利用高精度定位技术、三维可视化技术、智能信息处理技术等手段,实现三维全厂漫游,实现对设备逐一解体、复装、可模拟设备拆解过程,开展三维检修培训工作。就像做B超,通过透视将断面破开,在结构复杂的锅炉中,水、汽、油、灰、煤、灰渣如何流动,都以不同的颜色呈现,煤如何进去、水如何流动,大屏幕都能清楚直观地呈现。

智慧数据中心可使整个电厂的设备运行状态、电量、机组效率等各项指标数据传送到新疆公司、国家电投集团公司。疑难的设备故障可通过专家远程会诊分析判断,提出故障处理的意见和建议,避免因经验不足而带来设备损坏和经济损失。

中国能源报:智慧电厂的造价比其他电厂要高出多少?

郭万贵:成本支出多5000多万,但一年的收益远超于5000万。少停机、不检修,仅人员精简(375人减为200多人),一年工资就可节约2000-3000万。

五彩湾智慧电厂建成高新技术创新应用示范项目,应用锅炉燃烧优化先进控制算法,一要实现准东煤稳定燃烧,二要提高准东煤的掺烧比例,逐步实现全烧准东煤,在同区域、同类型机组中做到最好。

准东煤的碱金属含量高,900-1100度高温燃烧时,管壁上容易粘焦,吹灰器吹不下来,通过优化控制、对锅炉选型、送引风机、磨煤机进行优化调整,可有效降低炉膛沾污,准东煤掺烧比例目前已由合同的80%提升到90%。下一阶段,我们将紧盯100%全烧准东煤的目标,解决这个世界性难题,同时带来良好收益。

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