為電廠插上智慧的翅膀——大唐南京發電廠智慧型電廠建設紀略

小科承建的大唐南電智慧電廠正在如火如荼的進行中，目前，三維虛擬電廠的基本構建工作已經全部完成，鍋爐CT、智慧燃燒系統初步上線，凝汽器在線清洗機器人系統運行良好，整體智慧電廠建設初見成效，大唐集團對於這一智慧變身讚不絕口，讓我們一起來看看他們的經驗分享吧！

以下內容來源於大唐集團公司

5月22日，大唐南京發電廠三維虛擬電廠的基本構建工作已經全部完成。這是該廠智慧型電廠建設中的一個項目，也是從傳統火力發電廠向智慧型電廠跨越轉型中的一個重要環節。

智慧電廠是在數字化電廠基礎上，利用物聯網技術和設備監控技術，加強信息管理和服務，清楚掌握生產流程、提高生產過程的可控性、減少人工干預、及時正確地採集生產過程數據，從而科學地制定生產計劃，構建高效節能、綠色環保、環境舒適的人性化工廠。2016年3月，大唐南京發電廠啟動智慧型電廠建設，開始火力發電的「智慧」轉型之路。

明確目標：提升電廠「感知」能力

電廠是人類智慧的產物，但傳統的自動化電廠只是人類智慧的執行者，無法產生「自己的」智慧，也無法真正成為人類智慧的延伸。近年來，技術的飛速發展讓大數據分析、互聯網+、工業4.0等概念走進了現實生活。作為大唐集團首個示範電廠工程、首個超低排放電廠，以及首批創新型企業之一，2016年，大唐南京發電廠以當仁不讓的決心迅速啟動了智慧型電廠建設。

在充分調研智慧型電廠建設需求的基礎上，該廠不斷完善建設總體框架，確立了初級版方案：包括以鍋爐CT、鍋爐燃燒優化調整及三大項目智能摻配、人員定位安全管理系統、智能排放系統等為技術核心的八個建設模塊。

2016年下半年，隨著燃煤市場價格連續大幅上漲，該廠不斷加大經濟煤種摻燒比例。為了不讓吃「雜糧」的鍋爐「鬧肚子」，必須通過優化自動控制系統得到摻燒數據。

「經過調研，我們了解到其他電廠確實有能測得比較準的技術改造項目，但是投入比較大，維護成本也不低，綜合效益不划算。」該廠廠長劉龍海介紹，為此，他們採取了「曲線」測量的方案，即：在磨煤機出口煤粉管加裝風粉在線測量調節裝置，測量一次風煤粉濃度並加以調節，解決電廠由於煤粉濃度分配不均而導致燃燒不穩、效率下降等問題。

為了在有限的條件下提升電廠「感知」能力，該廠將現有的數據採集系統評價為三類：第一類是不滿足大數據要求，必須重新建立數據採集系統的；第二類是在原先基礎上可以進行技術改造，使之滿足工業大數據要求的；第三類是原先存儲在SIS系統中的這些數據，通過直接計算和分析就可以挖掘其潛力的。

該廠在充分研究分析兩台66萬千瓦機組自2010年投產以來運行狀況的基礎上，立足現有的技術條件和自動化系統，不斷完善智慧型電廠建設總體框架，確立了智慧測量、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，全面覆蓋電廠生產運營的全過程。

轉換思維：為智慧電廠建設護航

經常網購的會發現，網上購物平台往往能「知道」自己的需求，準確地推薦商品。如果在檢修工作前，系統可以自動推薦可能需要的備品備件和工具，那該有多好啊！

為此，大唐南京發電廠調研了互聯網企業的相關運作模式，並把類似功能移植到了安全生產管控平台中。他們事先將每一個備品備件和工具都貼上了二維碼標籤，並錄入系統，每次工作完成後，就用手機對用到的東西進行掃碼，系統自動記錄信息，以後再開票時計算機系統就能做出自動提醒。「思維是人類模擬、認知和作用於客觀世界的抽象工具。換言之，人的思維結構，應該與客觀世界相匹配，才能與客觀世界互動。也就是說，我們必須先智慧起來，才能駕馭智慧電廠，把人機交互的智慧功能發揮到最大。」該廠黨委書記王忠清說。

不僅如此，為了能夠更精準地進行人員位置採集不留盲點，該廠在人員定位施工項目完成之際，提出要克服物理困難在電氣開關小室等多處增加測點；為了方便巡檢及時了解機組運轉情況，該廠決定在重要設備上貼上二維碼標識，建立起可即時查看運行參數並隨時反饋的系統網路……大唐南京發電廠以逐步構建起蜘蛛網式的信息平台為目標，不斷提出新的想法和改進措施，以達到「不出一步、知曉全廠」的聯動覆蓋。為此，大唐南京發電廠每周進行一次智慧電廠推進會，將建設在建設中遇到的難題和想法進行溝通，合聚同謀全力將企業打造成國內一流水平的智慧型電廠。

伴隨著智慧型電廠系統的建設，大唐南京發電廠還開展了「互聯網思維」專項培訓、學習型班組建設、智慧型電廠大家談等系列活動，著重提高員工開放、共享、互動的人機互動思維，使軟體和硬體同步建設，產生了「1+1＞2」的效果。

2016年以來，該廠員工在合理化建議平台提交人機互動的生產、管理工作優化建議120餘條，其中1/3已被相關部門採納並逐步推行實踐，大大提高了工作效率，減輕了工作強度。

運用數據：實現人機互動

「小周，現在的燃燒情況，二次風門需要開多少啊？」5月10日一早，大唐南京發電廠當值的集控班代吳寶寧問徒弟周寧。當天機組摻燒的低熱值煤種比例較大，幹了幾十年運行的吳寶寧對鍋爐燃燒的調整有些不放心。

「放心吧師父，我都是按照『智慧燃燒』系統的推薦值調整的，目前鍋爐燃燒情況穩定。」周寧信心滿滿地回答。

「我這二十幾年的經驗才摸索出來的手藝，倒讓你這小年輕超過了，真是青出於藍啊！」吳寶寧感慨道。

「師父，這可不是我厲害，是『智慧燃燒』系統的功勞。」

「二次風門調整雖然是一項不起眼的操作，但它對氣溫變化、飛灰、排煙溫度都有影響，而這些在發電部值際競賽中也都是非常重要的考量指標。」該廠發電部主任陳天嘯說，「以前由於傳統自動控制系統的局限性，廠里一直都是由運行人員根據二次風壓手動進行調整，靠的是經驗判斷。但現在，「智慧燃燒」子模塊可以將運行人員根據經驗調整的系統工況存儲到資料庫中，而且採集的頻率更可達每秒一次。」通過海量的數據分析比對，系統給出優選策略，幫助機組穩定在最佳工況，這不僅幫助企業節省了大量人力物力，更可降低人工操作失誤的概率。

「智慧電廠的大數據分析，本質上就是讓人腦和電腦有機互動，使運行人員需要經年累月才能做到的經驗積累和感悟過程縮短到一個月甚至幾個小時，產生『知識爆炸』。」該廠總工程師司徒有功說。

如何降低排煙溫度和飛灰？循環水泵什麼時候啟動？磨煤機載入壓力最佳範圍……這些以前只能靠師徒間「言傳身教」的運行調整，在智慧電廠系統中，全部按照「採集數據—分析比對—建立模型—模擬試驗—優化演算法」的步驟自動進行滾動式優化。海量數據實時分析產生了線上線下有機結合、人腦智慧與電腦智慧有機結合的生動局面，調整效果越來越精確和規範。

一年多來，該廠逐步建設改造智能燃燒等項目取得了明顯成效。以全年發電量70億千瓦時計算，鍋爐效率預計上升0.5%，降低煤耗約1.5克/千瓦時，節約標準煤近1萬噸，同時有效控制事故發生風險，保證機組運行穩定及人員生命安全。