引言
在燃煤质量复杂的条件下,如何有效实现燃煤混合燃烧,使火电厂系统安全、高效、经济、环保运行,挖掘燃料全过程的价值,实现综合效益最大化,是火电厂面临的重要问题,也是智能煤场建设的关键要求。
1.智能煤场
智能煤场的定义体现在两个方面。首先是对煤场的数字控制。煤场数字信息的主要内容是煤场如何储存煤炭,储存的煤炭种类,不同的煤炭分类放在不同的位置,储煤场的安全性,储煤业务,进入储煤场的煤炭量。从采煤质量、储煤场温湿度、采煤调配期等方面,结合煤场数字化管理。二是开始智能布局、集群策略,主要内容为煤炭登记、采样保存、煤场类型划分、积累布局、煤炭去除信息等。煤场管理者主要注重材料采集和堆料准备。在企业对储煤场进行燃料控制的过程中,不同的管理人员对燃料燃烧的专业水平和管理运行模式参差不齐,对煤场的管理经验也各不相同,导致管理水平和效果低下,员工的日常任务越来越多,越来越累。充分利用数字管理系统,引入故障排除方案,建立能源管理库,运用简单的思维方式,帮助收集煤炭,快速投入炉内。
2系统设计流程
系统设计原理图如图1所示,系统应能够始终监控当前制粉系统的运行和锅炉的燃烧和排放。在预定的优化目标下,通过实时优化程序和专家系统,对制粉系统和燃烧器的运行进行优化调整,确保锅炉处于最佳运行状态。
系统提供的配煤建议实施后,系统系统必须确保煤场地图能够动态更新,能够显示煤场煤炭存储的实际情况,以四维图、三维图和二维扩展图显示每次煤炭运输的存储位置、角度、时间、煤质信息和重量。燃烧后,系统同时评价粉末制备系统、锅炉、脱硫脱硝、除尘的实际运行性能,统计分析各环节能耗,评价分析煤炭分配方案和混合燃烧方案,根据实际性能数据自动修改计算模型。系统可根据混合燃烧情况、月负荷、市场煤炭情况自动计算每月煤炭需求和采购建议。系统采用基于网络的设计,与电厂分层网络结构无缝连接,包括发电部燃气运输中心、发电部集中控制运行、设备部、化学实验室、生产管理部、厂级管理部等。
煤场管理及掺烧软件系统
3.1煤场管理系统
主要功能单元包括数据库、煤炭质量评估、煤炭管理、业务决策和实时监控。数据库模块提供煤矿煤炭质量数据,为煤矿管理和混合决策提供适当数据;定制煤炭质量要求为后期煤炭选择阶段的应力规划解决方案提供初步限制;煤炭质量评价模块采用标准煤炭质量评价方法,使人们能够直观地了解煤炭的特点,提供相关信息,如相关煤炭评价指标和煤炭时间隔。储层管理模块可实时显示三维储层存储系统,提供煤场存储信息、煤炭统计数据及相关报告。
3.2配煤掺烧决策系统
由于发电厂煤炭的多样性,煤种的储存周期也不同,该系统涵盖了优化煤炭分配的决策。决策系统以发电厂经济为主要指标,衡量不同煤类型混合的优缺点,综合考虑锅炉燃烧的安全和环保指标。理论基础和工具:煤炭优化计算基础理论、线性规划理论、耗尽法、多目标优化法等数学工具。优化目标函数:磨煤机的实际贡献(包括磨削贡献、干燥贡献和通风贡献,以的为准);经济指标;燃料成本;脱硫成本;环境成本。一种确定不同煤种间配煤的配煤方案,可以手动确定每种煤的最小和最大比例。优化目标可选择安全、经济、环保、热值、灰分、硫分等。,输出多目标优化结果,给出各种负荷要求的组合,给出各种负荷要求的组合,选择最佳比例,转化为煤炭运输方案,更新煤炭运输方案界面中煤炭品种的加权信息。机组性能实时计算:实时跟踪煤质信息,建立基于现场试验的粉煤灰碳含量预测模型,评价组的运行性能。单元炉渣变化性能预测:结合锅炉燃烧神经网络模型预测炉渣变化后的单元相关参数。实时煤耗计算和历史煤耗统计:通过提供煤炭数量、煤炭热值、发电功率和工厂能耗率,实时计算煤耗和电耗,并提供消耗功能:通过给煤量、煤热值、发电功率工厂用电率计算实时发电和供电煤耗,并提供报告查询功能。
4创新点分析
(1)通过集成在线固定盘煤仪、斗轮机定位、煤场温度测量等硬件基础数据,开发了全过程数据不落地的数字煤场系统,煤场储存的矿点、煤种、煤质、位置、煤量、损耗等信息的自动记录、更新、统计和分析。(2)提出并建立了多维、多变量的燃料全生命周期监控系统。在燃料全生命周期过程中,将视频监控、大数据、实时跟踪、煤流可视化、优化决策、统计分析等多维图像、数据、模型、知识库等进行整合开发和展示,使电厂管理人员实现全方位的燃料控制。(3)建立基于智能模型的煤炭混合决策体系,实现多煤条件下安全、经济、环保的智能混合策略。通过优化配煤方案,提高了配煤方案的决策效率,提高了火电厂系统的燃烧效率,减少了温室气体等污染物的排放,提高了企业的经济效益“双碳”开展工作具有积极意义。
结束语
系统应用的目的是最大化合理混合燃烧低价煤,降低燃料成本,提高工厂经济效益,提供混合燃烧状态优化运行建议,确保锅炉混合燃烧安全,确保排放标准,提供信息自动化煤场管理方法,规范燃料调度,确保混合燃烧工作的高效进行。该系统实现了煤场的可视化、网络化、数字化管理,节约了成本,提高了经济效益。