火電廠入爐煤實時熱值智能測量目錄TOC\o"1-3"\h\u27415一、項目概述 330515（一）企業(yè)簡介 321196（二）項目建設(shè)情況 48038二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案 515832（一）場景描述 511893（二）技術(shù)架構(gòu) 611952（三）建設(shè)方案 622009（1）根據(jù)空冷機組的背壓折算機組負(fù)荷; 619870（7）根據(jù)（6）的結(jié)果及附表五計算背壓影響負(fù)荷偏差量⊿L。 711743（9）根據(jù)（8）的結(jié)果與附表六計算機組設(shè)計（試驗）功煤比。 818557（11）根據(jù)附表六、七計算壓力偏差修正煤量系數(shù)。 821424三、項目效果 814691（一）項目效益 826897（2）穩(wěn)定性好，精確度高。 95028（二）鑒定評價（如有） 94933（三）推廣前景 1020937四、下一步計劃 10一、項目概述（一）企業(yè)簡介XXX火電廠缺煤的地區(qū)，燃煤來源于大同、陜西、甘肅等地進(jìn)煤。石柱電廠自投產(chǎn)以來就面臨燃煤供應(yīng)緊張難題，因此比國內(nèi)其他發(fā)電企業(yè)更早關(guān)注、研究燃煤的摻配、燃燒調(diào)整、控制優(yōu)化、節(jié)能管理等問題。近年來火電企業(yè)燃料供應(yīng)日趨緊張，燃煤來源雜、燃用煤種嚴(yán)重偏離設(shè)計煤種；為進(jìn)一步降低燃料成本，各火電企業(yè)不斷加大了劣質(zhì)煤摻燒摻配力度,受摻燒場地、摻配方案合理性及摻燒人員的責(zé)任心影響，摻配摻燒的均勻性很難得到有效控制。國內(nèi)的入爐煤熱值測量無成熟的直接測量裝置，入爐煤熱值依靠化驗室的檢測設(shè)備，受取樣量過小限制，化驗結(jié)果的可靠性較差且測量結(jié)果嚴(yán)重滯后，大部分電廠入爐煤煤的低位發(fā)熱量均為第二天化驗得到第一天的值，導(dǎo)致入爐煤與化驗煤不對應(yīng)，嚴(yán)重影響鍋爐安全經(jīng)濟(jì)燃燒，鑒于機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及機組輔機故障減負(fù)荷（RB）目標(biāo)煤量是根據(jù)設(shè)計煤種及熱值進(jìn)行控制，該難題嚴(yán)重削弱了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能及RB的正確動作率，威脅機組在機組輔機故障減負(fù)荷功能工況下的安全穩(wěn)定運行。2018年初基于DCS數(shù)據(jù)平臺及歷史大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，根據(jù)機組負(fù)荷與設(shè)計煤種煤量對應(yīng)關(guān)系建立，開展智能測量技術(shù)研究與實踐，2018年底在DCS建立入爐煤熱值的測量模型，在DCS成功實現(xiàn)入爐煤熱值的在線實時測量，有效提高測量精度和靈敏性,將智能測量結(jié)果成功用于鍋爐燃燒系統(tǒng)的測量與控制，在機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CoordinatedControlsystem，CCS）中增加燃煤的實時熱值修正回路，用燃煤的實時熱值進(jìn)行汽溫、汽壓調(diào)節(jié)，有效地改善了自動發(fā)電控制（AutomaticGenerationControl，AGC）性能，取得良好效果。針對機組輔機故障減負(fù)荷功能（RUN

BACK，RB）在燃煤熱值大幅度變化時存在RB目標(biāo)煤量不能與負(fù)荷完全對應(yīng)的隱患，利用RB動作前燃煤的實時熱值及時修正RB目標(biāo)煤量，確保RB目標(biāo)煤量全工況適應(yīng)煤質(zhì)變化,與RB目標(biāo)負(fù)荷相對應(yīng)，提高了RB的動作正確率。該成果可用于計算的正平衡供電煤耗，解決正平衡供電計算不準(zhǔn)確的難題。并應(yīng)用于鍋爐煙氣含氧量、飛灰含碳、NOX的智能測量模型中。（二）項目建設(shè)情況火力發(fā)電廠入爐煤實時熱值智能測量的研究及應(yīng)用已完成，于2018年投入使用，由重慶大唐國際石柱發(fā)電有限責(zé)任公司自行組織建立模型，未發(fā)生費用，目前應(yīng)用良好。圖中，參考熱值為測量成果展現(xiàn)，并用于協(xié)調(diào)控制優(yōu)化。二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案（一）場景描述機組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（coordinatedcontrolsystem，CCS）、機組輔機故障減負(fù)荷功能（RunBack，RB）均按照按設(shè)計煤種設(shè)計的，控制思想沒有考慮煤種頻繁、大幅度變化的情況，熱值和煤量是控制的基礎(chǔ)，熱值發(fā)生變化，導(dǎo)致主汽壓力的調(diào)節(jié)特性發(fā)生變化。該成果用于，大幅度提高機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)適應(yīng)煤質(zhì)變化的能力，為火電企業(yè)提高”兩個細(xì)則”補償能力，加大摻燒劣質(zhì)煤提供強有力地支撐。在燃煤熱值突變15%甚至20%，協(xié)調(diào)的主汽壓力、負(fù)荷等動態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)指標(biāo)也能夠達(dá)到規(guī)程的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)要求，直接提高了機組的安全性及對電網(wǎng)的快速響應(yīng)能力，滿足了電網(wǎng)“兩個細(xì)則”的要求，提升機組兩個細(xì)則的核心競爭力，效果特別顯著。成果應(yīng)用于耗差分析系統(tǒng)中，將實時入爐煤熱值代替化驗值進(jìn)行正平衡煤耗的實時計算，提高了正平衡煤耗計算的準(zhǔn)確性，應(yīng)用價值十分明顯。利用RB動作前燃煤的實時熱值及時修正RB目標(biāo)煤量，確保RB目標(biāo)煤量全工況適應(yīng)煤質(zhì)變化,與RB目標(biāo)負(fù)荷相對應(yīng)，提高了RB的動作正確率；用軟測量所得的煤實時熱值代替化驗值，在耗差分析系統(tǒng)中實時計算正平衡煤耗，大幅度提高了煤耗計算的準(zhǔn)確性。入爐煤熱值的測量已用于鍋爐煙氣含氧量、飛灰含碳、氮氧化物的測量模型，技術(shù)難度較大，大幅度提高了飛灰含碳等測量準(zhǔn)確度、靈敏度，為火力發(fā)電廠人員與設(shè)備安全、精細(xì)化管理及優(yōu)化決策提供支撐。（二）技術(shù)架構(gòu)該成果以大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用為引領(lǐng)，以分散控制系統(tǒng)（DCS）為基礎(chǔ)，采用機組的燃煤量與實際負(fù)荷之比、機組負(fù)荷與設(shè)計煤種耗煤量之比、設(shè)計煤種熱值主要參數(shù)，加上主汽壓力偏差等輔助數(shù)據(jù)，建立入爐煤熱值的智能測量模型實現(xiàn)實時測量，有效彌補現(xiàn)場實際入爐煤質(zhì)在線測量準(zhǔn)度不夠、離線測量結(jié)果不及時的短板，為電廠煤質(zhì)實時監(jiān)管及相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計算分析提供重要信息支持，突破了入爐煤熱值實時測量的技術(shù)瓶頸，屬于先進(jìn)檢測技術(shù)范疇。（三）建設(shè)方案計算模型及流程：（1）根據(jù)空冷機組的背壓折算機組負(fù)荷;（2）新投運根據(jù)鍋爐設(shè)計計算書計算機組設(shè)計功率煤量比，大修后機組根據(jù)機組修后機組性能試驗的機組設(shè)計功率煤量比；（3）計算實際入爐總煤量（為實際入爐煤量－壓力偏差修正煤量）；（4）計算實際功煤比（為壓力修正后的實際入爐總煤量/背壓折算機組負(fù)荷）。（5）計算煤熱值系數(shù)（為實際功率煤量比/設(shè)計（試驗）功率煤量比）；（6）計算入爐燃煤低位熱值（為燃煤設(shè)計（試驗用煤）低位熱值/煤熱值系數(shù)）。具體實現(xiàn)步驟：（1）根據(jù)空冷機組的背壓測點以及附表一矩陣，計算實際出實際背壓。（2）根據(jù)預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)背壓計算背壓偏差X0=實際背壓-基準(zhǔn)背壓。（3）根據(jù)附表二背壓輸出處理矩陣計算背壓處理輸出X。（4）根據(jù)機組的負(fù)荷指令及附表三計算機組負(fù)荷率。（6）根據(jù)附表四級（4）的結(jié)果負(fù)荷率，計算背壓影響負(fù)荷的四個計算系數(shù)A、B、C、D。（6）根據(jù)（5）的結(jié)果及公式計算背壓影響負(fù)荷因子P=A*X+B*X2+C*X3+D*X4。（7）根據(jù)（6）的結(jié)果及附表五計算背壓影響負(fù)荷偏差量⊿L。（8）根據(jù)（7）的結(jié)果與機組實際負(fù)荷L實際計算背壓折算機組負(fù)荷L折。（9）根據(jù)（8）的結(jié)果與附表六計算機組設(shè)計（試驗）功煤比。（10）計算主汽壓力偏差值（實際壓力–滑壓設(shè)計（試驗）值）。（11）根據(jù)附表六、七計算壓力偏差修正煤量系數(shù)。（12）計算壓力偏差修正煤量=主汽壓力偏差值*壓力偏差修正煤量系數(shù)。（13）計算壓力修正后的實際入爐總煤量=實際入爐煤量-壓力偏差修正煤量。（14）計算實際功煤比=壓力修正后的實際入爐總煤量/背壓折算機組負(fù)荷L折。（15）計算煤熱值系數(shù)k=實際功煤比(14)/設(shè)計（試驗）功煤比(9)。（16）計算入爐煤熱值=熱值系數(shù)k*設(shè)計（試驗）煤熱值（17）利用煤質(zhì)化驗結(jié)果，進(jìn)行熱值修正。三、項目效果（一）項目效益該成果以大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用為引領(lǐng)，以分散控制系統(tǒng)（DCS）為基礎(chǔ)，采用機組的燃煤量與實際負(fù)荷之比、機組負(fù)荷與設(shè)計煤種耗煤量之比、設(shè)計煤種熱值主要參數(shù)，加上主汽壓力偏差等輔助數(shù)據(jù)，建立入爐煤熱值的智能測量模型實現(xiàn)實時測量，有效彌補現(xiàn)場實際入爐煤質(zhì)在線測量準(zhǔn)度不夠、離線測量結(jié)果不及時的短板，為電廠煤質(zhì)實時監(jiān)管及相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計算分析提供重要信息支持，突破了入爐煤熱值實時測量的技術(shù)瓶頸，屬于先進(jìn)檢測技術(shù)范疇。成果的亮點：（1）實時性強。入爐煤熱值軟測量值由DCS系統(tǒng)直接算出，速度快，解決入爐燃燒煤與測量熱值匹配難題，有利于指導(dǎo)運行人員調(diào)整和自動控制優(yōu)化。（2）穩(wěn)定性好，精確度高。（3）通用性。該項目實用性強，無須大的資金投入，僅僅利用現(xiàn)有DCS系統(tǒng)和火電廠常規(guī)測點，即可建立入爐煤熱值軟測量的機理數(shù)學(xué)模型。（4）直接用于機組的自動控制優(yōu)化，提高機組的安全性及對電網(wǎng)的快速響應(yīng)能力，有效提高機組的AGC性能指標(biāo)和調(diào)峰努力、提升兩個細(xì)則盈利水平，很好地滿足電網(wǎng)兩個細(xì)則要求。（5）提高輔機故障減負(fù)荷功能（RB）動作的成功率，針對RB在燃煤熱值大幅度變化時存在RB目標(biāo)煤量不能與RB目標(biāo)負(fù)荷完全對應(yīng)的隱患,根據(jù)RB動作前的燃煤熱值系數(shù)乘以目標(biāo)煤量原設(shè)計值來修正RB總煤量，提高RB動作的成功率。（6）提高煤耗分析系統(tǒng)的實時性、準(zhǔn)確性，提高了火電機組耗差系統(tǒng)的煤耗監(jiān)控水平，有力推進(jìn)節(jié)能項目實施效果的評價。（二）鑒定評價（如有）項目通過專家評審、第三方鑒定，確認(rèn)項目的應(yīng)用效果、創(chuàng)新實踐等的評價。該成果未開展第三方鑒定，在華北電科院博望的耗差分析系統(tǒng)對大唐國際五十多臺機組進(jìn)行計算模型驗證，證實了成果的普遍性、實用性。列入中國大唐集團(tuán)有限公司科技成果推廣目錄（2021版）。（三）推廣前景項目在集團(tuán)公司的復(fù)制推廣價值，數(shù)字化產(chǎn)品在系統(tǒng)外的競爭力情況等。該成果直接指導(dǎo)運行人員進(jìn)行燃燒調(diào)整及用于實時閉環(huán)控制經(jīng)驗證且應(yīng)用效果良好，能有效解決企業(yè)共性問題，為企業(yè)帶來實際的效益在電力行業(yè)具有普遍的推廣價值，