近年來，隨著我國(guó)加大鍋爐節(jié)能減排工作力度，推行煤電結(jié)構(gòu)優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級(jí)、燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程等一系列政策措施，鍋爐節(jié)能環(huán)保水平已有大幅提升。
據(jù)估算，2019年，鍋爐煤炭消費(fèi)總量約為17.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中電站鍋爐煤炭消費(fèi)量約為12.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，工業(yè)鍋爐消費(fèi)量約為5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，分別占全國(guó)煤炭消費(fèi)總量的46.9%和17.8%。基于燃料消耗量估算，我國(guó)鍋爐二氧化碳排放總量約為50億噸，占能源消費(fèi)碳排放總量的50%。
推動(dòng)鍋爐綠色低碳發(fā)展，不斷提高能源利用效率，減少二氧化碳排放，對(duì)于我國(guó)2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和2060年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有至關(guān)重要的作用。
中控技術(shù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)鍋爐、汽機(jī)及輔機(jī)設(shè)備特性，采用基于專家解耦的多變量協(xié)同控制策略，同時(shí)結(jié)合深度學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，強(qiáng)化整體技術(shù)線路的自適應(yīng)性與自學(xué)習(xí)能力，可最終實(shí)現(xiàn)燃燒、汽水、煙風(fēng)系統(tǒng)全自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行，并能協(xié)同各裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)爐協(xié)調(diào)一體化經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在保證工藝指標(biāo)穩(wěn)定、氮氧化物與硫化物排放達(dá)標(biāo)的同時(shí)，系統(tǒng)煤耗得到有效降低，實(shí)現(xiàn)裝置經(jīng)濟(jì)化與低碳化。
早在2011年，中控技術(shù)團(tuán)隊(duì)開始投入鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)研發(fā)；2012年，實(shí)現(xiàn)首套鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)于河南某化工集團(tuán)公司投入使用；2013年，于安徽某化工企業(yè)取得卓越效果，得到用戶認(rèn)可。隨著項(xiàng)目推廣及實(shí)施，傳統(tǒng)電廠鍋爐也逐漸產(chǎn)生更多需求，中控技術(shù)鍋爐燃燒優(yōu)化團(tuán)隊(duì)于2016年推出母管協(xié)調(diào)控制解決方案，從控制層面解決了兩臺(tái)或多臺(tái)鍋爐之間的協(xié)調(diào)控制中耦合大、干擾強(qiáng)的控制難點(diǎn)。
隨著越來越多工業(yè)企業(yè)響應(yīng)國(guó)家污染氣體排放標(biāo)準(zhǔn)，重視脫硫脫硝系統(tǒng)的平穩(wěn)性及經(jīng)濟(jì)效益，2017年，中控技術(shù)推出脫硫脫硝優(yōu)化控制解決方案，為用戶提供了穩(wěn)定的氮氧化物及二氧化硫排放控制策略，大幅減少脫硫脫硝劑的使用量；2018年，中控技術(shù)推出機(jī)爐協(xié)調(diào)控制解決方案，通過能量平衡燃燒控制算法分析母管壓力，調(diào)節(jié)鍋爐工作節(jié)奏，避免熱量浪費(fèi)及"搶負(fù)荷"現(xiàn)象。
多年來，中控技術(shù)鍋爐燃燒優(yōu)化控制團(tuán)隊(duì)致力于減輕人員操作強(qiáng)度，提升自動(dòng)投運(yùn)率，為電廠提供更高的控制精度，實(shí)現(xiàn)鍋爐設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。在不斷提升蒸汽品質(zhì)，減少氮氧化物及二氧化硫排放的同時(shí)，響應(yīng)國(guó)家雙碳排放政策，助推工業(yè)企業(yè)加速駛向"碳中和"。
鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)在投入后帶來的效益
■ 在人員健康及工作中，在工況正常、設(shè)備滿足要求的前提下，系統(tǒng)自動(dòng)投運(yùn)率達(dá)到95%以上。
■ 在鍋爐運(yùn)行平穩(wěn)性方面，鍋爐運(yùn)行核心指標(biāo)鍋爐負(fù)荷、主汽溫度、煙氧含量、床層溫度、床層壓差等靜態(tài)特性大幅提升，平均波動(dòng)幅度減少30%以上。
■ 在鍋爐密封性良好，確保煙氣不反串的情況下，提高爐膛壓力，實(shí)現(xiàn)鍋爐微正壓運(yùn)行，對(duì)降低排煙熱損失大有裨益，幫助提高循環(huán)流化床的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
■ 通過系統(tǒng)優(yōu)化功能可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最佳指標(biāo)匹配，對(duì)提高鍋爐效率、降低系統(tǒng)煤耗大有裨益，預(yù)計(jì)降低綜合噸汽煤耗1%~1.5%以上。
■ 通過系統(tǒng)優(yōu)化功能，在控制精度提升的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)"卡邊控制"，預(yù)計(jì)還原劑用量可得到有效減少5%以上，有效降低環(huán)保成本，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。
■ 在能源節(jié)省方面，在控制精度提升的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)"卡邊控制"，通過控制與操作優(yōu)化手段提升裝置的能量利用率，風(fēng)機(jī)（變頻）等關(guān)鍵設(shè)備的用電量預(yù)計(jì)將得到降低約5%。
■ 在鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化下，對(duì)鍋爐中各類設(shè)備如風(fēng)機(jī)、排渣機(jī)、給煤機(jī)等，穩(wěn)定的操作和參數(shù)曲線能夠很大程度地避免沖刷、腐蝕、沉積、結(jié)焦、堵塞等現(xiàn)象的發(fā)生，減少NOx、SO2及脫硫脫硝劑逃逸對(duì)設(shè)備及管道的腐蝕，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
｜典型案例｜
中控技術(shù)鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)較早一批投入使用的安徽某公司，投運(yùn)驗(yàn)收后距今已實(shí)現(xiàn)7年的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，其現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)3臺(tái)130t/h循環(huán)流化床鍋爐在實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)改造后，經(jīng)反平衡計(jì)算，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)煤耗下降1.09%，全年標(biāo)煤煤耗約為25萬噸，節(jié)省標(biāo)煤約2725噸/年，保守估計(jì)已實(shí)現(xiàn)降低碳排放57萬噸。
在某鋁業(yè)公司，現(xiàn)場(chǎng)440t/h循環(huán)流化床鍋爐完成鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投運(yùn)率達(dá)到98.61%，主汽溫度、主汽壓力、煙氧含量等主要工藝指標(biāo)平均波動(dòng)幅度的自動(dòng)較手動(dòng)平均下降59.94%。據(jù)IPCC數(shù)據(jù)庫(kù)碳含量及CO2排放因子計(jì)算，保守估計(jì)降低碳排放1.5萬噸/年。
中控技術(shù)將自始至終秉承"為客戶創(chuàng)造價(jià)值"的價(jià)值觀，不斷持續(xù)踐行自身的"低碳"責(zé)任，努力通過科技創(chuàng)新賦能工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
