電力行業(yè)節(jié)能降耗已進(jìn)入“精耕細(xì)作”階段,鍋爐、汽輪機(jī)等主設(shè)備的能效提升空間日趨收窄,空冷機(jī)組冷端優(yōu)化擁有“小投入、大產(chǎn)出”等優(yōu)勢(shì),正成為電廠效益增長(zhǎng)的“價(jià)值新洼地”。但傳統(tǒng)“經(jīng)驗(yàn)算法+人工調(diào)整”的優(yōu)化模式,使得這一潛力難以充分釋放。
朗坤智慧以安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、節(jié)能降碳為目標(biāo),成功實(shí)現(xiàn)空冷優(yōu)化系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)某電力央企生產(chǎn)一區(qū)的智能控制。讓空冷優(yōu)化從“建議者”蛻變?yōu)椤皥?zhí)行者”,為電力冷端節(jié)能提供新范式。
*圖上數(shù)據(jù)為模擬演示
01 為何“智能控制”如此重要?
大多數(shù)空冷優(yōu)化系統(tǒng)部署在安全三區(qū),與生產(chǎn)一區(qū)的DCS系統(tǒng)之間隔著重重?cái)?shù)據(jù)壁壘。實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)過跨區(qū)傳輸、格式轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)處理多個(gè)環(huán)節(jié)才能到達(dá)優(yōu)化系統(tǒng),導(dǎo)致推薦參數(shù)從生成到展示存在明顯時(shí)滯。當(dāng)“遲到”的建議呈現(xiàn)在運(yùn)行人員面前時(shí),機(jī)組工況可能已經(jīng)發(fā)生新變化,優(yōu)化效果也大打折扣。
在這種“半自動(dòng)化”模式下,運(yùn)行人員在監(jiān)控海量參數(shù)的同時(shí),要不斷比對(duì)系統(tǒng)推薦值與實(shí)際值,再手動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)頻率,極易錯(cuò)失最佳調(diào)節(jié)窗口。
“空冷優(yōu)化應(yīng)該是一個(gè)智能尋優(yōu)+閉環(huán)控制工程,需具備對(duì)冷端系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)參數(shù)辨識(shí)、模型計(jì)算、AI尋優(yōu)、閉環(huán)控制等一系列操作?!?/span>
對(duì)此,朗坤將空冷優(yōu)化突破點(diǎn)鎖定在“智能控制”這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過將優(yōu)化系統(tǒng)直接部署在生產(chǎn)一區(qū),與DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)數(shù)據(jù)交互,讓優(yōu)化算法與控制系統(tǒng)直接“對(duì)話”,構(gòu)建從“感知—決策—執(zhí)行”無人值守的完整閉環(huán)。
02 如何實(shí)現(xiàn)“無人值守”智能閉環(huán)優(yōu)化?
朗坤空冷優(yōu)化產(chǎn)品將AI決策嵌入DCS控制邏輯,形成模型實(shí)時(shí)計(jì)算→動(dòng)態(tài)目標(biāo)值輸出→風(fēng)機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)控的閉環(huán)鏈路,全參數(shù)耦合、 全工況適應(yīng)、全壽期優(yōu)化,讓“AI推薦”變成“控制指令”,解放運(yùn)行人員雙手。
·精準(zhǔn)感知,數(shù)據(jù)直采的“高速公路”
實(shí)時(shí)采集排汽背壓、風(fēng)機(jī)能耗、環(huán)境溫度等DCS數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)跟蹤空冷島換熱系數(shù)、排汽管道阻力等關(guān)鍵參數(shù),零延時(shí)、無壓縮。
·智能決策,多模型融合的“最強(qiáng)大腦”
基于機(jī)組微增功率特性、空冷凝汽器變工況、排汽管道阻力特性、風(fēng)機(jī)群能耗特性等多模型融合,結(jié)合AI尋優(yōu)算法,動(dòng)態(tài)計(jì)算最佳背壓目標(biāo)值,精準(zhǔn)適配不同負(fù)荷與環(huán)境條件。
·自動(dòng)執(zhí)行,DCS組態(tài)的“無縫對(duì)接”
支持與國(guó)內(nèi)主流DCS系統(tǒng)組態(tài)邏輯融合,優(yōu)化參數(shù)實(shí)時(shí)返寫至DCS,通過“選擇塊”動(dòng)態(tài)調(diào)整背壓設(shè)定值,實(shí)時(shí)參與空冷背壓智能調(diào)控,全程無需人工干預(yù)。
·控制保障,閉環(huán)運(yùn)行的“安全氣囊”
設(shè)立多重可靠性保障機(jī)制,通過心跳監(jiān)測(cè)模型實(shí)時(shí)保障通訊安全,建立“投入允許”和“保護(hù)切除”判斷邏輯和數(shù)據(jù)跟隨機(jī)制,異常情況下可實(shí)現(xiàn)無擾切換,確保機(jī)組全工況運(yùn)行安全。
與市場(chǎng)上傳統(tǒng)“建議型”優(yōu)化產(chǎn)品有所不同,朗坤空冷優(yōu)化系統(tǒng)特別考慮了直接空冷機(jī)組排汽管道壓損動(dòng)態(tài)變化、過冷度影響、冬季空冷島防凍需求等因素,避免傳統(tǒng)優(yōu)化“顧此失彼”。
03 空冷閉環(huán)優(yōu)化控制帶來哪些效益?
“基于機(jī)理+AI數(shù)字孿生模型的有機(jī)融合,系統(tǒng)深度辨識(shí)生產(chǎn)工況,有效避免過調(diào)或欠調(diào)帶來的隱性損失,預(yù)計(jì)可節(jié)約0.5-1.5g/kWh供電煤耗,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)收益。”一位電廠運(yùn)行負(fù)責(zé)人表示,閉環(huán)控制讓空冷島的運(yùn)行更加“聰明”更也加“綠色”。
系統(tǒng)不僅作用于實(shí)時(shí)調(diào)控,還為電廠長(zhǎng)期運(yùn)行提供智慧決策。通過歷史數(shù)據(jù)分析,自動(dòng)評(píng)估空冷島換熱管束積灰程度,指導(dǎo)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)“有的放矢”地清洗管束、調(diào)整運(yùn)行策略,延長(zhǎng)設(shè)備壽命,降低非計(jì)劃停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。從“短期優(yōu)化”到“長(zhǎng)期增益”,讓空冷優(yōu)化不再是“一次性動(dòng)作”,成為持續(xù)釋放價(jià)值的智慧引擎。
“雙碳”目標(biāo)下,朗坤智慧正通過一個(gè)個(gè)“小切口”創(chuàng)新突破,推動(dòng)更多“AI+機(jī)理”融合的閉環(huán)控制技術(shù)落地,助力行業(yè)深入挖掘“沉睡的節(jié)能潛力”。