我国是全球燃煤电厂建设最多、发电量最大的国家，火电在社会经济的发展中起到举足轻重的作用。在构建清洁低碳、安全高效的现代能源管理体系过程中，火电行业的低碳转型进展关乎我国整体的“双碳”进程。
面对火电企业更高效、节能、绿色的发展目标，东方电气集团旗下东方自控以科技创新赋能“智慧电厂”建设，助力燃煤发电企业不断提升锅炉智慧燃烧的控制水平。“智慧燃烧优化控制系统”的自主研发便是东方自控“碳”索火电机组低碳环保的成功实践。
当前，火电机组的锅炉燃烧调整效果往往依赖运行人员个人经验，不但受限于试验时间和现场条件，而且锅炉设备性能也会随时间推移不断变化。
与此同时，新形势下火电机组灵活性调峰运行成为常态，机组负荷动态调整频繁，仅靠人力很难同时完成降低污染物生成、提高锅炉效率、保持安全稳定运行等多目标的燃烧优化调整。
因此，采用先进控制技术实现锅炉燃烧优化控制已经成为提高锅炉燃烧效率、实现锅炉燃烧自寻优控制的必然之径。
智慧赋能 燃烧过程实时动态寻优
智慧燃烧优化控制系统采用先进的人工智能技术对机组运行状态进行分析，针对复杂的非线性燃烧过程，构建了具有在线自校正能力的燃烧系统动态模型，有效消除了煤种变化、模型失配及噪声干扰等影响，使系统具有更好的自适应性。
同时根据锅炉燃烧的实时运行工况，运用先进算法对锅炉的配风、配煤等燃烧运行参数进行在线优化，运用神经网络对锅炉运行特性参数进行全工况实时校正。
针对锅炉燃烧系统大迟延、大惯性、强耦合等特点，以预测控制技术作为锅炉燃烧闭环控制的核心环节，实现对系统的预先控制，加快锅炉燃烧调整响应速度，实现锅炉燃烧运行自寻优闭环控制。
协同优化 机组效率安全稳固提升
智慧燃烧优化控制系统实现了在变负荷过程中自寻优闭环控制，具有良好的煤种和负荷适应性，提高了锅炉燃烧系统整体自动化水平和锅炉运行效率，降低了烟气中氮氧化合物生成量。
面对多煤种的配煤掺烧、快速变负荷等复杂工况，有助于消除受热面金属超温、烟温偏差大的问题，降低排烟温度，提高机组安全性，减少非计划停机次数，保障锅炉高效、安全、经济、环保、稳定运行。
同时该系统还能够提高再热汽温、过热汽温的控制品质，降低减温水量，优化风量分配，减少风机电耗，降低用电率。
示范应用 推广运用前景未来可期
新产品的研发必须通过现场实际应用来验证其功能是否实现。2022年受极端天气影响，全国电力供应形势紧张，为保障电力供应，四川神华天明电厂1号机组始终保持供应运行不停机，在用电高峰期提供了四川全省5%的电量。
在投入智慧燃烧优化控制系统后，天明电厂1000兆瓦超超临界机组锅炉运行效率得到了有效提升，减少了氮氧化合物生成，减少了脱硝尿素用量，烟气中飞灰含碳量和一氧化碳量明显降低，排烟温度也明显降低，有力地提升了锅炉控制的智能化水平。
据测算，该系统平均每年可为业主节省标煤7500吨，具有很高的行业示范性和推广价值，在变负荷、变煤质下，燃烧状态能够快速调整，稳定燃烧，运行成本明显降低，运行人员劳动量显著下降，实现了从传统的“人工经验调整”到“智能自动闭环调整”的转变。
科技，成就绿色新未来。东方自控将基于智慧燃烧优化控制系统在燃煤锅炉上的成功应用建设“智慧锅炉岛”，进一步加强煤炭的清洁高效利用，全面实施煤电机组“三改联动”，让黑煤变“绿”电，为智慧、绿色电厂建设提供有力支撑，用更新的科技、更好的业绩助力“绿水青山”。
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