從2015年國家發(fā)布實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)10年計(jì)劃-中國制造2025，華潤電力（海豐）電廠也開始智能電廠建設(shè)的探索，從APS3.0建設(shè)后，開始了智能電廠的規(guī)劃、從提升設(shè)備、系統(tǒng)自動(dòng)化到智能化，到機(jī)組變負(fù)荷自動(dòng)巡航，以及技術(shù)監(jiān)控中心到專家分析系統(tǒng)，電廠的智能化建設(shè)初見成效。

2019年8月22日，由中國能源研究會(huì)節(jié)能減排中心聯(lián)合華北電力大學(xué)國家大學(xué)科技園共同舉辦的“2019年智慧電廠論壇（第二期）”在北京召開。主旨報(bào)告環(huán)節(jié)，華潤電力（海豐）有限公司熱控專業(yè)工程師 張海安作了題為“火電廠智慧化運(yùn)行實(shí)踐”的報(bào)告。

華潤電力（海豐）有限公司熱控專業(yè)工程師 張海安

首先非常榮幸能借助這個(gè)平臺(tái)向各位領(lǐng)導(dǎo)和專家匯報(bào)一下華潤電力海豐有限公司智慧化運(yùn)營的一些實(shí)踐，也希望我這次的匯報(bào)能讓海豐電廠的智慧化運(yùn)營實(shí)踐得到各位領(lǐng)導(dǎo)和專家的關(guān)注，更希望能得到各位領(lǐng)導(dǎo)和專家的指點(diǎn)。

我的匯報(bào)分為三個(gè)部分：

首先，我們項(xiàng)目公司的簡介。

海豐項(xiàng)目是一個(gè)比較有特點(diǎn)的項(xiàng)目。首先它是屬于華潤電力旗下的華南大區(qū)，一期建設(shè)是2臺(tái)百萬機(jī)組，同步配套是10萬噸級(jí)的煤炭碼頭和3千噸級(jí)的重件碼頭。1、2號(hào)機(jī)組分別于2015年的5月和3月投產(chǎn)運(yùn)營，也是一個(gè)比較年輕的項(xiàng)目。三大主機(jī)采用哈、上、上結(jié)構(gòu)。

項(xiàng)目公司比較注重環(huán)保工作，在秉承“綠色能源，潤澤生活”的理念下，我們建設(shè)規(guī)劃初期就實(shí)現(xiàn)了超低排放，也是廣東省首個(gè)超低排放三同時(shí)的工程，2018年開始我們進(jìn)行污泥摻燒。

我們海豐項(xiàng)目也是華潤電力首家集風(fēng)、光、火、儲(chǔ)為一體的綠色能源示范基地。在我們的廠區(qū)里面不光有火電，還有風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能，也獲得了亞洲能源大獎(jiǎng)亞洲區(qū)域最好的電廠，同時(shí)也獲得了香港綠色企業(yè)環(huán)保管理獎(jiǎng)的銀獎(jiǎng)。

智能電廠的建設(shè)及規(guī)劃。這是一個(gè)智能電廠的概念，概念類的東西我不再多說，之前也有專家做的非常好的介紹。我的理解，智能首先就是要會(huì)思考，用機(jī)器去代替人的思考方式、用機(jī)器代替人的操作，減輕工作量，智能電廠的一個(gè)特征不再多說。

架構(gòu)體系，根據(jù)智慧電廠的發(fā)展綱要里，對(duì)智慧電廠分了四層。華潤電力對(duì)整個(gè)智能電廠有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)劃，我們項(xiàng)目公司主要在智能設(shè)備層和控制層、監(jiān)管層做了一些工作。

我們的總體目標(biāo)，是在2021年把海豐項(xiàng)目打造成一個(gè)智能電廠的示范化項(xiàng)目。

根據(jù)智能電廠的架構(gòu)，海豐項(xiàng)目在智能的設(shè)備層、控制層、監(jiān)管層共計(jì)實(shí)施了16項(xiàng)智能化、智慧化的項(xiàng)目。

APS系統(tǒng)。海豐項(xiàng)目的APS系統(tǒng)是從我們機(jī)組的基建期就開始進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃部署，包括我們的設(shè)計(jì)圖紙。因?yàn)锳PS也是做了很多的優(yōu)化，現(xiàn)場的一些閥門也是做了很多的改造，一些開關(guān)性的閥門也改成調(diào)節(jié)型的閥門。APS系統(tǒng)的調(diào)試和我們機(jī)組的調(diào)試是同步進(jìn)行的，而且從我們APS系統(tǒng)一開始的設(shè)計(jì)到邏輯組態(tài)到調(diào)試，是我們?nèi)倘藛T跟蹤參與的，也保證了我們整個(gè)APS系統(tǒng)更加貼合運(yùn)行操作系統(tǒng)。

海豐項(xiàng)目APS系統(tǒng)是采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思路，這種面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法也是使我們的系統(tǒng)更易用更靈活。給水控制、自動(dòng)干濕態(tài)轉(zhuǎn)化、升溫升壓控制等一些技術(shù)，也形成了我們海豐別有特色的一些項(xiàng)目。但是APS項(xiàng)目，在智能化電廠這塊只有一個(gè)出路，APS主要解決的是機(jī)組啟停過程當(dāng)中的自動(dòng)化、智能化，但是在機(jī)組正常運(yùn)行操作還是靠運(yùn)行人員完成，對(duì)此我們提出了一個(gè)比較新的概念，叫機(jī)組變負(fù)荷自動(dòng)巡航。這個(gè)概念來源于我們汽車的“自適應(yīng)巡航”，什么是變負(fù)荷自動(dòng)巡航呢？當(dāng)我們的AGC指令發(fā)生變化，或者我們?nèi)紵拿航M發(fā)生變化的時(shí)候，我們這個(gè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)判斷我們脫硫、循環(huán)水系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)是否需要啟停，并且根據(jù)判斷情況，按照預(yù)先設(shè)定好的順序來進(jìn)行啟停。

舉個(gè)例子，以制粉系統(tǒng)為例，當(dāng)我們的AGC指令發(fā)生變化的時(shí)候，系統(tǒng)能夠根據(jù)我們機(jī)組當(dāng)前的運(yùn)行情況以及運(yùn)行人員事先設(shè)定好的我啟停順序自動(dòng)觸發(fā)制粉系統(tǒng)的啟停，根據(jù)每種不同實(shí)現(xiàn)智能的功能。這個(gè)過程當(dāng)中我們也是運(yùn)用了一些比較先進(jìn)的控策略，解決了調(diào)溫的漏風(fēng)問題，能夠使整個(gè)過程溫度控制非常好。而且啟這個(gè)系統(tǒng)能夠做到5分鐘以內(nèi)，同時(shí)這個(gè)系統(tǒng)里面也進(jìn)行了應(yīng)急梳理功能，過程中對(duì)風(fēng)、對(duì)磨的一次封壓包括對(duì)磨的加載率也實(shí)現(xiàn)了智能控制，使我們負(fù)荷響應(yīng)更加快速。同時(shí)借助這個(gè)系統(tǒng)也增加了大量的控制，現(xiàn)在的海水淡化系統(tǒng)等可以實(shí)現(xiàn)一鍵啟停，輔助系統(tǒng)一鍵啟停，對(duì)減輕運(yùn)行人員的工作量有非常大的幫助。這套系統(tǒng)也是解決了加氨自動(dòng)的問題，雖然是比較小的系統(tǒng)，也是非常有代表性的。針對(duì)加氨的滯后我做了一個(gè)測試，大概有27分鐘的滯后，按照常規(guī)的控制策略自動(dòng)供給是投不上的。我也在好多其他項(xiàng)目做過一些了解，投入自動(dòng)的不過，而且有些投入也是就地加了一套單獨(dú)的PSC系統(tǒng)，采用智能控制算法，我們完全是在DCS里面使用，包括我們的負(fù)荷自動(dòng)巡航也是在DCS里面實(shí)現(xiàn)，沒有采用任何外掛。依靠這個(gè)系統(tǒng)，我們運(yùn)行人員也在實(shí)現(xiàn)少人值守監(jiān)盤的工作。

智能吹灰，我們也是引進(jìn)了德國的一項(xiàng)技術(shù)，這個(gè)技術(shù)也是在國內(nèi)首次引用。引進(jìn)德國的技術(shù)我們做了一些改造，大量的優(yōu)化，為什么？因?yàn)榈聡碾姀S運(yùn)行方式和國內(nèi)電廠是有很大區(qū)別的，他們整個(gè)運(yùn)行過程是比較平穩(wěn)的，而且在我們國內(nèi)機(jī)組的工況比較復(fù)雜，特別是現(xiàn)在的深度調(diào)峰，所以我們對(duì)他們這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了大量的改造，改造之后整個(gè)效果還是非常明顯的。我們將鍋爐的受熱面分為八個(gè)區(qū)域，這八個(gè)區(qū)域分別計(jì)算它的清潔系數(shù)，而且能夠平衡我們鍋爐的吹灰?guī)淼恼羝麚p耗以及吹灰之后鍋爐性能的提升之間的平衡，來尋找最佳的吹灰點(diǎn)。按照目前我們投入的情況來看，蒸汽吹灰的氣耗降低了25%，投資回報(bào)率還是非常高的。

智能噴氨，首先對(duì)我們的測點(diǎn)做了一些改造，原來是單獨(dú)取樣的方式，采用網(wǎng)格取樣，首先保證我們測評(píng)的穩(wěn)定性。另外，我們也采用是基于變量閉環(huán)控制的策略，根據(jù)SCR出口和煙囪出口的NOx濃度，實(shí)現(xiàn)噴氨的自動(dòng)調(diào)節(jié)。改造之后我們的氨耗降低也是非常明顯的，降了15%的氨耗，對(duì)堵塞也是有非常大的改善的。

大集控建設(shè)，也是我們?nèi)A潤電力在推的一個(gè)項(xiàng)目。我們海豐項(xiàng)目在建設(shè)初期就對(duì)智能化做了一個(gè)整體的規(guī)劃?；ㄆ陂g，我們單元機(jī)組、輔網(wǎng)到輸網(wǎng)系統(tǒng)，就采用了DCS一體化的策略，同時(shí)將我們的脫硫系統(tǒng)也納入到電源機(jī)組，輸灰系統(tǒng)納入到輔網(wǎng)系統(tǒng)，我們?cè)诨ㄆ诰鸵呀?jīng)將五個(gè)控制室減少為三個(gè)控制室，同時(shí)我們也取消了大量的PLC，現(xiàn)在我們?nèi)珡S除了電除塵用到PLC之外，其他系統(tǒng)很少用PLC了，我們都已經(jīng)采用DCS的控制，這樣也是為我們智能化建設(shè)提供了很好的控制環(huán)境。后期又做了進(jìn)一步的改造，將我們輔網(wǎng)控制室和單元機(jī)組控制室又做了合并，合并到同一個(gè)控制室集中控制。這么做的好處是，讓輔網(wǎng)和單元機(jī)組之間的信息溝通更為暢通，也保證了我們機(jī)組運(yùn)行的最優(yōu)狀態(tài)，而且也為下一步我們的少人值守提供了必要的條件。

儲(chǔ)能調(diào)頻，各位專家應(yīng)該也都知道，應(yīng)用電池快速充放電的能力，AGC發(fā)生變化的時(shí)候能夠?qū)ω?fù)荷迅速的響應(yīng)，縮短電廠側(cè)負(fù)荷的響應(yīng)時(shí)間，提高調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，提高我們機(jī)組整體AGC的調(diào)節(jié)性。為我們構(gòu)建智能電網(wǎng)、改善電網(wǎng)對(duì)再生能源的接納能力有很大意義。海豐項(xiàng)目的儲(chǔ)能是3萬的容量，也是目前國內(nèi)投產(chǎn)的規(guī)模最大的一個(gè)儲(chǔ)能調(diào)頻項(xiàng)目，我們的儲(chǔ)能和常規(guī)的儲(chǔ)能一樣參與的是機(jī)組的AGC的調(diào)頻，我們項(xiàng)目公司正在探索讓儲(chǔ)能參與一次調(diào)頻，這樣的好處就是，能讓機(jī)組的性能到最大，減少機(jī)組的損失，提高我們機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

煤場自動(dòng)化，也是目前應(yīng)用自動(dòng)控制、激光三維掃描、精確定位的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)我們自動(dòng)堆料、自動(dòng)取料、各種作業(yè)模式的手自動(dòng)切換，包括煤廠出煤信息的實(shí)時(shí)顯示，也是構(gòu)建數(shù)字化、三維煤廠。目前我們這個(gè)系統(tǒng)還是在調(diào)式階段，預(yù)計(jì)8月底、9月初就能調(diào)試完畢，可以實(shí)現(xiàn)我們?cè)谳斆嚎刂剖铱刂贫讶×献鳂I(yè)、現(xiàn)場的無人作業(yè)。

智能電除塵系統(tǒng)，我們常規(guī)的電除塵的控制，就是根據(jù)負(fù)荷以及運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行手動(dòng)的去調(diào)整電廠的出力，現(xiàn)在我們通過改造，電除塵階段根據(jù)我們的負(fù)荷信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)我們的高峰電源，并且以電廠運(yùn)行的工況分析作為一個(gè)依據(jù)，生成高負(fù)荷下最優(yōu)的方式。通過我們這個(gè)項(xiàng)目是2018年初就投入使用，升級(jí)前后我們也做了分析比較，2018年全年呈下降趨勢(shì)，大概下降了0.2個(gè)百分點(diǎn)，效果還是非常明顯的。

二維碼的管理，這是我們?cè)诂F(xiàn)場的設(shè)備一些重要的輔機(jī)上采用了二維碼的管理，里面通過掃描二維碼可以看到我們的設(shè)備情況，參數(shù)以及我們的檢修狀態(tài)。

根據(jù)2017年國際能源署有一個(gè)模擬分析，他們認(rèn)為，如果將我們?nèi)驕p排目標(biāo)在2060年控制全球氣溫的升溫，并且減排2/3的溫室氣體，碳捕集進(jìn)行封存，將會(huì)貢獻(xiàn)14%的二氧化碳減排量。聯(lián)合國氣候變化專業(yè)委員會(huì)，將燃煤電廠的碳捕集封存技術(shù)作為2025年溫室氣體減排目標(biāo)重要的方向之一。因此碳捕集的封存技術(shù)，對(duì)像我國這種煤炭為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)國家具有特殊的意義。目前碳捕集的封存我們不是首家，上海、重慶都有相關(guān)的項(xiàng)目。但是我們和其他項(xiàng)目不同的是，我們不是僅僅對(duì)碳進(jìn)行捕集，我們的作用是提供測試平臺(tái)，來為各種新的技術(shù)提供測試的平臺(tái)，來降低一些碳捕集的成本。項(xiàng)目于今年的5月份已經(jīng)投入運(yùn)營，于美國的國家碳捕集中心和挪威的一個(gè)碳捕集中心并列為世界上第三個(gè)中增規(guī)模的實(shí)驗(yàn)基地。同時(shí)海豐項(xiàng)目碳捕集也是得到了這兩個(gè)中心技術(shù)方面的支持。我們碳捕集的定位不以最大盈利為商業(yè)目標(biāo)，我們主要引進(jìn)新興的碳捕集技術(shù)與合作單位進(jìn)行測試與示范，尋求降低碳捕集的技術(shù)成本與方案，推動(dòng)CCUS的項(xiàng)目進(jìn)行，邀請(qǐng)國內(nèi)外多個(gè)國家和地區(qū)的碳捕集技術(shù)參與公開測試，實(shí)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的最大化應(yīng)用和人才的培養(yǎng)。對(duì)于一些非專利性的技術(shù)我們進(jìn)行工藝優(yōu)化的研究工作。

污泥摻燒，2018年深圳市的UWB產(chǎn)量大概是4000噸/天，按照含水率80%進(jìn)行計(jì)算。深圳本地的處污設(shè)施還沒有健全，末端出路不暢，也是深圳現(xiàn)在面臨的污泥無處可去的困境。電廠協(xié)同處置使用污泥的技術(shù)路線，是目前在污泥處置方面優(yōu)選的一個(gè)處置方式，經(jīng)過長期的摸索和總結(jié)，華潤電力在污泥處置方面也是有的比較成熟的技術(shù)路線，在華潤電力旗下已經(jīng)有十幾家電廠在參與污泥的摻燒。海豐項(xiàng)目的污泥摻燒分兩種，一種是濕污泥摻燒，在去年年初就已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)營了，目前污泥的處置量大概能達(dá)到300噸/天，年初至量是13萬噸。截至目前為止，我們一共處置了深圳市污泥15萬噸。另外一個(gè)是污泥干化摻燒，這個(gè)項(xiàng)目正在建設(shè)階段，同步配套的是1萬噸級(jí)智慧料倉，同時(shí)我們采用了蒸汽干化技術(shù)，項(xiàng)目投產(chǎn)以后可以每天處置1600噸含水量40%的污泥以及600噸含水量60%的污泥，這樣就能夠消納深圳市每天污泥的產(chǎn)量。

我們污泥干化摻燒這塊采用全自動(dòng)化的設(shè)計(jì)，從污泥的入廠到污泥的干化、以及與燃煤的配比，實(shí)現(xiàn)無人值守的控制。同時(shí)我們同步建設(shè)了循環(huán)產(chǎn)業(yè)科技示范中心，為深圳的“無廢城市”做好產(chǎn)業(yè)循環(huán)和示范。

智慧電廠的另外一個(gè)特點(diǎn)是要安全，我們安全建設(shè)這塊也做的一些工作。首先我們也都知道，傳統(tǒng)的攝像頭是固定式的，一個(gè)電廠那么大，不可能把攝像頭全部覆蓋到各個(gè)角落，我們開發(fā)了一個(gè)移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過在現(xiàn)場布置32個(gè)無線網(wǎng)點(diǎn)，整個(gè)信號(hào)覆蓋了我們整個(gè)廠區(qū)。我們的移動(dòng)監(jiān)控不僅是在我們辦公室的電腦、我們的手機(jī)，而且在我們的值班公寓樓的宿舍里面電視機(jī)上也能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測電廠的安全生產(chǎn)情況。

人車定位系統(tǒng)。海豐項(xiàng)目的人車定位是采用射頻技術(shù)，因?yàn)檫@個(gè)東西比較多，大部分電廠也都有，我就不做詳細(xì)的介紹。實(shí)現(xiàn)的功能就是測量的出入登記、人車的實(shí)時(shí)定位跟蹤、人車軌跡的歷史軌跡查詢、廠區(qū)的人車統(tǒng)計(jì)、區(qū)域的訪問控制、支流時(shí)間控制、指定路徑、限制區(qū)域警告等十余項(xiàng)功能。

技術(shù)監(jiān)控中心，我們與電科院進(jìn)行合作共同開發(fā)了一套系統(tǒng)，采用的是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能核心算法等一些前沿的技術(shù)，對(duì)我們的生產(chǎn)過程、設(shè)備的狀態(tài)診斷進(jìn)行分析和指導(dǎo)。我們的架構(gòu)包括設(shè)備的故障診斷、機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)分析、機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行三大方面。主要包含15個(gè)模塊，主輔機(jī)的設(shè)備故障預(yù)警系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)測運(yùn)行故障系統(tǒng)、設(shè)備的震動(dòng)監(jiān)測與診斷分析、鍋爐壁溫監(jiān)測系統(tǒng)、AGC一次調(diào)頻品質(zhì)評(píng)估、汽輪機(jī)壽命在線監(jiān)測等15個(gè)模塊。

FOS全稱是燃料全價(jià)值尋優(yōu)系統(tǒng)，這是一個(gè)我們?nèi)A潤電力控股的系統(tǒng)，主要三個(gè)核心模塊：數(shù)字化煤場、配煤方案尋優(yōu)、摻燒尋優(yōu)，經(jīng)過這三個(gè)功能進(jìn)行燃料全價(jià)值鏈的管理。總的實(shí)現(xiàn)的功能，九個(gè)字“買的低，配的準(zhǔn)，燒的優(yōu)”，降低我們機(jī)組運(yùn)行的成本。

OOS系統(tǒng)是操作尋優(yōu)系統(tǒng)，也是打破了電廠的數(shù)據(jù)孤島，因?yàn)檫@套系統(tǒng)將華潤電力旗下所有公司的運(yùn)行數(shù)據(jù)正和島一起，通過尋找一個(gè)最佳的工況建立了一個(gè)標(biāo)桿數(shù)據(jù)庫，并且利用耗差分析系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行操作進(jìn)行實(shí)時(shí)的量化考評(píng)，通過績效評(píng)價(jià)體系將運(yùn)行的優(yōu)化成果進(jìn)行固化，實(shí)現(xiàn)機(jī)組持續(xù)的優(yōu)化。

這是我們海豐電廠整體的廠區(qū)布置圖，我們廠區(qū)里面，各位專家也能看到，有碼頭案電、低速風(fēng)機(jī)等等，海豐項(xiàng)目是一個(gè)開放的電廠，也希望各位專家和領(lǐng)導(dǎo)多給海豐電廠智能化電廠建設(shè)的項(xiàng)目提供一些指導(dǎo)。

匯報(bào)就是這些。謝謝！

（本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)發(fā)言人審核。）