“如果沒有一個(gè)基本的概念和指導(dǎo)思想，必然是腳踩香蕉皮，滑到哪里算哪里。”大唐南電一位技術(shù)人員做了個(gè)形象的比喻。

對(duì)此，為理清建設(shè)思路，更好地推進(jìn)智慧電廠建設(shè)，大唐南電一方面組織技術(shù)人員開展了廣泛的外出調(diào)研、深入討論;另一方面，加強(qiáng)與東南大學(xué)、南京科遠(yuǎn)股份有限公司的產(chǎn)學(xué)研用全方位合作，共同研究探討智慧概念、模塊建設(shè)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)可行性。

“思維是人類模擬、認(rèn)知和作用于客觀世界的抽象工具。換言之，人的思維結(jié)構(gòu)，應(yīng)該與客觀世界相匹配，才能與客觀世界互動(dòng)。也就是說，我們必須先智慧起來(lái)，才能駕馭智慧電廠，把人機(jī)交互的智慧發(fā)揮到最大。”大唐南電黨委書記王忠清說。

在充分調(diào)查“智慧電廠”建設(shè)需求的基礎(chǔ)上，大唐南電不斷完善建設(shè)總體框架，確立了鍋爐CT、鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整及三大項(xiàng)目智能摻配、汽輪機(jī)冷端優(yōu)化、三維數(shù)字可視化立體設(shè)備模型、遠(yuǎn)程診斷中心建設(shè)、人員定位安全管理系統(tǒng)、智能排放系統(tǒng)、智慧型電廠大平臺(tái)建設(shè)等為技術(shù)核心的八個(gè)建設(shè)模塊的初級(jí)版，保證建設(shè)任務(wù)明確、功能清晰。

在煤電企業(yè)，一次風(fēng)煤粉濃度的均勻與否對(duì)提高燃燒穩(wěn)定性、鍋爐安全性和鍋爐效率等有著十分重要的意義，然而傳統(tǒng)的測(cè)量方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量、分析結(jié)果滯后，無(wú)法及時(shí)應(yīng)用到鍋爐燃燒調(diào)整中，適應(yīng)不了大數(shù)據(jù)分析的要求。2016年下半年開始，大唐南電的經(jīng)濟(jì)煤種摻燒比例不斷加大，為了不讓吃“雜糧”的鍋爐“鬧肚子”，自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化必須得到這一數(shù)據(jù)。

“經(jīng)過調(diào)研，我們了解到其他電廠確實(shí)有能測(cè)得比較準(zhǔn)的技術(shù)改造項(xiàng)目，但是投入比較大，維護(hù)成本也不低，綜合效益不劃算。”因此，該廠采取了“曲線”測(cè)量的方案，在磨煤機(jī)出口煤粉管加裝風(fēng)粉在線測(cè)量調(diào)節(jié)裝置，測(cè)量一次風(fēng)煤粉濃度并加以調(diào)節(jié)，解決了電廠由于煤粉濃度分配不均而導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)、效率下降的情況。

與此同時(shí)，為了在有限條件下，提升電廠“感知”能力，大唐南電還將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評(píng)價(jià)為三類，第一類是不滿足“大數(shù)據(jù)”要求，必須重新建立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的;第二類是在原先的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行一些技術(shù)改造，使之滿足工業(yè)大數(shù)據(jù)要求;第三類是可以直接利用的，原先這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SIS系統(tǒng)中，直接用于計(jì)算和分析就可以挖掘這些數(shù)據(jù)的潛力。

八大智慧模塊，初顯成效

智慧電廠的大數(shù)據(jù)分析，本質(zhì)上就是讓人腦和電腦有機(jī)互動(dòng)，使運(yùn)行人員需要經(jīng)年累月才能做到的經(jīng)驗(yàn)積累和感悟過程縮短到一個(gè)月甚至幾個(gè)小時(shí)，產(chǎn)生“知識(shí)爆炸”。

“智慧不是等待條件，而是創(chuàng)造條件，是在充分整合利用現(xiàn)有資源的前提下，以最少的投入實(shí)現(xiàn)最大的智慧。我們要把數(shù)據(jù)庫(kù)建起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智慧電廠的‘耳聰目明’。”大唐南電廠長(zhǎng)劉龍海如是說。

在充分研究分析電廠兩臺(tái)66萬(wàn)千瓦機(jī)組自2010年投產(chǎn)以來(lái)的運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上，立足現(xiàn)有的技術(shù)條件和MIS、燃料三大項(xiàng)目等自動(dòng)化系統(tǒng)，不斷完善建設(shè)總體框架，確立了“智慧測(cè)量”、“智慧燃燒”、“智慧摻燒”、“智慧安全”、“智慧排放”、“智慧解剖”、“智慧診斷”、“智慧駕駛”等八大方面，全面覆蓋電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)方面。

據(jù)悉，“智慧電廠”系統(tǒng)的子模塊“智慧燃燒”系統(tǒng)初步建成后，將運(yùn)行人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整的系統(tǒng)工況存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，采集頻率可以達(dá)到每秒一次。通過海量的數(shù)據(jù)分析比對(duì)，給出優(yōu)選策略，幫助機(jī)組穩(wěn)定在最佳工況，節(jié)省了大量人力物力，更減少操作失誤的概率。

排煙溫度和飛灰如何降低，循環(huán)水泵什么時(shí)候啟動(dòng)，磨煤機(jī)加載壓力最佳范圍……這些以前只能靠師徒間“言傳身教”的運(yùn)行調(diào)整，而在當(dāng)前“智慧電廠”系統(tǒng)中，即可按照“采集數(shù)據(jù)——分析比對(duì)——建立模型——模擬試驗(yàn)——優(yōu)化算法”的步驟進(jìn)行滾動(dòng)式優(yōu)化。

“管理運(yùn)維方面。機(jī)組根據(jù)AGC指令，自動(dòng)運(yùn)行在最佳工況，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗;現(xiàn)場(chǎng)巡檢、操作人員，能正確感知周圍環(huán)境，并在系統(tǒng)的引導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)備巡檢和操作，最大限度實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn);同時(shí)通過鼓掌診斷中心對(duì)設(shè)備在線診斷、鼓掌報(bào)警、事故預(yù)報(bào)和鼓掌診斷，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行必須的檢修，實(shí)現(xiàn)了主輔機(jī)的在線檢測(cè)、遠(yuǎn)程維護(hù)、事故預(yù)警、優(yōu)化運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)備故障維護(hù)時(shí)間也由原來(lái)的36~64小時(shí)降低至8小時(shí)內(nèi)。”錢玉君說。

據(jù)了解，自2016年3月1日啟動(dòng)以來(lái)，大唐南電依托“智慧型電廠”共建設(shè)改造了智能燃燒、汽輪機(jī)冷端優(yōu)化、人員定位等共8個(gè)模塊項(xiàng)目，以全年發(fā)電量70億千瓦時(shí)預(yù)計(jì)，鍋爐效率預(yù)計(jì)上升0.5%，降低煤耗約1.5克，節(jié)約標(biāo)煤近一萬(wàn)噸。

“歷經(jīng)三年探索，大唐南電環(huán)保效益逐步顯現(xiàn)，行業(yè)影響力不斷加強(qiáng)。配合機(jī)遇大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)的燃煤電廠生產(chǎn)過程智慧化管理系統(tǒng)投用，申請(qǐng)相關(guān)技術(shù)成果專利10項(xiàng)、軟件著作權(quán)3項(xiàng)。”錢玉君透露，“基于原煤倉(cāng)模型及鍋爐CT的配煤摻燒系統(tǒng)，提高了鍋爐的煤種適應(yīng)性，以及機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，減少了有害氣體的排放，氮氧化物平均排放量降低了10%左右。”

水電樣本：大渡河的智慧化應(yīng)用

一個(gè)普通的早晨，在沒有任何人覺察到的時(shí)候，大崗山水電站附近鄭家坪滑坡體位移超過42毫米/天，毫米是尺刻度最小單位，在大參照物下幾乎不可察，然而這微小的變化可能帶來(lái)的是大面積塌方的危險(xiǎn)。

國(guó)家能源集團(tuán)大渡河公司庫(kù)壩安全管理中心監(jiān)測(cè)人員通過啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)預(yù)警到了這肉眼難以覺察的變化，立即對(duì)鄭家坪滑坡體路段實(shí)施交通管制，之后鄭家坪滑坡體發(fā)生了總量2000立方米的塌方。因預(yù)警及時(shí)、處置得當(dāng)，有效控制了自然災(zāi)害帶來(lái)的生命和財(cái)產(chǎn)的損失。

另一邊，在瀑布溝水電站大壩尾水閘門出口，一艘無(wú)人船靜靜下水。正是庫(kù)壩中心運(yùn)用搭載著單波束測(cè)深儀與GPS系統(tǒng)的先進(jìn)智能無(wú)人船，在對(duì)機(jī)組尾水水面、水下地形進(jìn)行測(cè)量。無(wú)需停機(jī)就可以進(jìn)行全面檢查，不影響發(fā)電效益。

無(wú)人船僅是庫(kù)壩中心運(yùn)用先進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的一個(gè)縮影，而庫(kù)壩中心也只是大渡河智慧企業(yè)建設(shè)的一個(gè)縮影。

作為國(guó)家能源集團(tuán)的試點(diǎn)，大渡河公司逐漸構(gòu)建起一套自己的智慧化體系。大渡河公司總經(jīng)理涂揚(yáng)舉帶領(lǐng)的大渡河團(tuán)隊(duì)提出了業(yè)界首個(gè)成熟的智慧企業(yè)理論框架體系，并率先探索實(shí)踐智慧企業(yè)建設(shè)，打造企業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的新引擎，取得了不俗的成績(jī)。