智控未来,
888贵宾会助力青岛永泰源热电
实现智能运行、降本增效
青岛永泰源热电有限公司成立于2011年,拥有1台75吨、2台130吨蒸汽锅炉和1台116MW的热水锅炉,主要承担青岛市汽车产业新城区域一汽大众、一汽解放、奇瑞汽车等一批高端制造企业的用热保障。
为满足园区内高端制造企业安全、持续、健康的高质量用热需求,应对原材料价格高涨、人力资源提高、人员技能水平不适用现代企业等现实问题。永泰源公司启动了数字化智慧供热体系建设以大数据分析、物联网、人工智能技术为基础,部署“用户需求大数据分析”“智能生产”、“智能设备”、“智慧运维”、“智慧决策”等板块,再结合公司多年的生产运行和管理经验,定制具有可行性的智慧电厂标准化建设方案。通过持续性的标准化建设,以设备管理、能耗管理和安全管理为核心,使企业的经营管理要素无限的趋近量化和标准化,并在实际运行中不断升级,实现企业经营管理的自我学习、自我纠错、自我升级。打造高效、安全、环保、节能的标准化智慧热电企业。
智能运行建设效果
888贵宾会团队建设的智慧供热项目自2021年开始先后对永泰源厂1#、2#、3#锅炉投入运行,基于888贵宾会智能平台将永泰源厂热源侧到热网用户侧的数据进行总体集成,实现了集中管控和管理。本年度供暖季结束后,厂里运行人员根据机组运行情况,针对锅炉效率、优化控制、节能降耗等做了总结分析,并在集团报纸上进行了刊发,内容如下:
本供暖季自2022年11月28日启动至2023年3月30日期间,3#锅炉运行自动化调整投入使用前后对比及各参数保持数值,锅炉在相同负荷95T/H 左右自动化调整投入前:最低流化风量因负荷的高低保持在 60000-65000Nm3/h区间,一次风机电流 16.8A 左右,料层差压在 5.0一5.5KPa区间,锅炉氧量 3.6% 左右,床温在 880°左右,锅炉效率在 89.92% 左右。锅炉在相同负荷 95T/H 左右自动化调整投入后:最低流化风量设定在 63000Nm3/h,一次风机电流17A 左在,料层差压在 5.1KPa,锅炉氧量平均值 4.2%,床温在 860°C左右,运行工况稳定,且调节及时,锅炉效率在 91.2%左右。
根据数值进行对比分析,自动化投入后锅炉效率升高1%左右,相同负荷下每日用煤量减少约 4 吨,分析未投入前各参数的调整方面有一定的区间,投入后使其各参数长时间保持在同一设定值上,对锅炉的调整和燃烧能做到及时而又迅速,使得运行工况稳定在最优值,锅炉效率升高。
同时自动化调整的投入减少了调整次数,减少了运行人员的工作量,节省出大量时间来对锅炉不同工况下运行参数进行分析。及时调整设定数值,根据指标进行优化设定。在自动化投入操作减少的同时,对各系统的参数监视力度需加强,做好自动化调整下的反事故预想工作,确保能及时发现异常情况并迅速做好处理。
永泰源智慧电厂项目采用888贵宾会智能工厂数据集成技术,打造一体化智能管控平台,有效融合打通了管理层和控制层的数据,并根据各业务部门数据建立全流程、全生命周期的管控模型,最终实现数据采集、分析、决策的智能化。整体技术方案如下:
技术方案
永泰源智慧电厂建设共分两个区域平台:生产控制区的智能控制(ICS)平台和办公管理区的智慧管理(ISS)平台。
生产控制区的智能控制(ICS)平台,包括智能感知、智能监盘、先进闭环控制、异常工况处理指导、网源联动闭环控制。
办公管理区建设了智慧管理(ISS)平台,包括智能设备、智能运维、虚拟工厂、智慧决策。
两个区域平台均基于888贵宾会智能工厂HiaPlant V7平台打造,对关键数据进行标准化接入,统一存储,并建立全流程、全生命周期的管理模型,通过大数据、智能算法等人工智能技术手段进行综合分析,达到数据决策的智能化目标。
图 / 青岛永泰源热电智能工厂总体功能架构
图 / 青岛永泰源热电智能工厂总体网络架构
智能控制整体实施方案
永泰源公司智慧电厂实施推进框架为:智能感知->信息收集->智能分析->智能干预->智能控制。
通过数据收集,集成机组能效分析及运行工况操作指导、运行参数等实时监控信息。向网源联动闭环控制方向延伸,实现热网、锅炉负荷联动的大闭环检测管理。最终实现:智能寻优、智能控制、网源联动闭。
利用历史运行数据,通过算法浏览器、过程画面、实时趋势等标准DCS上位机工具调试算法,实现能效分析、先进控制算法、复杂系统运行优化等一系列智能算法库。通过人工智能深度学习算法,建立参数及设备的数据模型。通过图形可视化展示。
图 / 集控室监盘
智能寻优
基于机组能效分析结果以及工况组合方式,通过海量历史数据,对历史最优运行工况展开挖掘;基于海量历史数据的最优工况挖掘,以机组效率最优为指标,通过寻找与当前运行方式匹配的历史工况,以历史工况下运行参数作为操作指导值。
图 / 3#炉工况分析
智能控制
机组运行优化以实时能效分析数据为基础,融合基于大数据挖掘的工况分析技术和数值模型的工况寻优技术,搭建典型系统最优案例库。其中,能效实时分析、运行寻优计算等模块均构建于智能计算引擎中,基于锅炉能效分析以及结合运行工况,通过对历史工况运行的海量数据进行大数据挖掘,以锅炉效率最优为指标,实时寻找历史最优工况运行参数,智能控制逻辑根据最优值设定,调用自动控制,调整锅炉负荷,保障锅炉实时稳定最优运行。
网源联动闭环控制
锅炉的燃烧过程是一个非线性、时变、大滞后、多变量耦合的复杂过程,受煤质、给煤量、鼓风量等诸多因素影响。如何实现按需供热,经济供热,合理供热,以最小的消耗换取最好的社会效益,环保效益成为终极目标。现阶段已将各网用户总表数据接入DCS,通过逻辑程序实时计算并输出热网用户总热量,并生成实时趋势与当前锅炉负荷进行对比,供运行人员提前感知及调整,从而实现网源联动。
图 / 网源联动
目前永泰源热电现场基于888贵宾会智能管控平台建设了智能生产、智能设备、智能运维、智慧决策等板块,并完成1#、2#、3#机组智能监盘、智能寻优、智能控制、智能预警、控制系统性能评价、设备诊断、智慧决策等应用的投运,结果指标良好,符合规范要求。自投产以来,系统整体运行稳定,控制有效,获得了客户的认可。