"Với việc công bố Kế hoạch hệ thống năng lượng hiện đại "Kế hoạch 5 năm lần thứ 14" của đất nước, sạch, ít carbon, hiệu quả và thông minh đã trở thành hướng phát triển chính của các tổ máy nhiệt điện trong tương lai Cấu trúc thông minh kỹ thuật số hiện nay trong ngành điện, hoạt động bình thường ở mức sâu nhất và chuyển đổi linh hoạt của các tổ máy đốt than đã đặt ra yêu cầu cao hơn về mức độ điều khiển thông minh của các tổ máy Dựa trên các vấn đề thực tế của các doanh nghiệp phát điện, Công ty Điện lực Datang Zhongnan Viện nghiên cứu thực nghiệm đã phát triển độc lập"

Ngày 24 tháng 6, tại Cuộc thi Đổi mới và Hiệu quả năm 2022 của Viện Nghiên cứu Tổng hợp, dự án hiệu quả khoa học và công nghệ của Viện Trung Nam Bộ, “Thiết bị điều khiển tối ưu hóa tự động trong nước dựa trên điều khiển thông minh”, đã nổi bật và giành giải nhất trong cuộc thi với lợi ích kinh tế đáng kể và triển vọng thăng tiến rộng rãi Thiết bị tuy nhỏ nhưng mang lại hiệu quả cao Sau khi nâng cấp và tối ưu hóa thế hệ thứ hai, nó đã được sử dụng thành công tại 16 đơn vị trong và ngoài hệ thống Nó có thể tập trung vào giải quyết các vấn đề công nghiệp tồn tại trong hệ thống điều khiển tự động của thiết bị hiện tại như thông số chất lượng điều chỉnh kém, độ lệch của thông số điều khiển so với phạm vi tối ưu, độ lệch và biến động lớn giữa thông số vận hành thiết bị và thông số thiết kế, đồng thời nhận ra sự tích hợp sâu sắc của nội địa hóa và trí thông minh của hệ thống điều khiển

Các thành viên trong nhóm thảo luận về kế hoạch

Thực hiện nghiên cứu chuyên sâu dựa trên nhu cầu của đơn vị

“Hiện nay, hệ thống điều khiển của các tổ máy nhiệt điện không còn thích ứng được với xu hướng phát triển số hóa và trí tuệ của các nhà máy nhiệt điện trong các điều kiện làm việc như trộn than, cạo đỉnh sâu, thay đổi phụ tải nhanh trên quy mô lớn Chúng ta phải suy nghĩ và hành động trước các doanh nghiệp sản xuất điện;”

Ngay từ năm 2016, dựa trên phân tích dữ liệu hiện có, nhóm nghiên cứu của Viện Trung Nam đã phát hiện ra rằng hầu hết các hệ thống khử nitơ của các đơn vị nhiệt điện vẫn sử dụng chiến lược kiểm soát phun amoniac "PID + tiếp liệu", không thể kiểm soát chính xác lượng phun amoniac, dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như tắc nghẽn bộ sấy sơ bộ không khí phía sau, ăn mòn ống khói và nồng độ oxit nitơ quá mức trong khí thải

“Thiết bị chúng tôi phát triển không chỉ phải thực hiện tính toán tự động và kiểm soát nhu cầu amoniac mà còn thực hiện tối ưu hóa và điều chỉnh trực tuyến theo thời gian thực trong điều kiện làm việc thay đổi, đồng thời kiểm soát hiệu quả việc phát thải oxit nitơ, giết chết ba con chim bằng một viên đá” Đội ngũ của Viện Trung Nam tuân thủ cách tiếp cận theo định hướng vấn đề và hướng tới mục tiêu Nó kéo dài hơn sáu tháng, đã đến thăm hàng chục công ty phát điện và điều tra hơn 30 đơn vị để hiểu sâu hơn về những điểm chung và riêng trong hệ thống kiểm soát khử nitrat của đơn vị vấn đề và giải quyết những vấn đề then chốt Sau hơn một trăm lần phân tích dữ liệu, thử nghiệm mô phỏng, tối ưu hóa thiết kế, điều chỉnh tham số, vv, chúng tôi đã phát triển các giải pháp mô-đun có mục tiêu cho các loại thiết bị khử nitrat khác nhau Chúng tôi đã sử dụng toàn diện phân tích dữ liệu lớn, tối ưu hóa thông minh, kiểm soát thích ứng và các phương tiện khác để định lượng chính xác tác động của các yếu tố ảnh hưởng khác nhau đến hệ thống điều khiển và phát triển "thiết bị tối ưu hóa kiểm soát phun amoniac khử nitơ dựa trên dữ liệu" với quyền sở hữu trí tuệ độc lập

Sau khi áp dụng thiết bị siêu tới hạn công suất 660000 kilowatt, máy đã được đưa vào vận hành tự động ổn định trong thời gian dài Nồng độ oxit nitơ không vượt quá tiêu chuẩn và tỷ lệ thoát khí amoniac giảm 56% Kết quả ứng dụng tốt hơn đáng kể so với các tiêu chuẩn quy định có liên quan

Các thành viên trong nhóm thảo luận chi tiết kỹ thuật trên trang web

Người phụ trách chính của nhóm R&D đã trao đổi với nhân viên kỹ thuật của công ty phát điện về các chi tiết gỡ lỗi và vận hành

Tập trung tối ưu hóa hệ thống và phá vỡ xiềng xích của công nghệ

"Hầu hết các chiến lược kiểm soát khử nitrat khí thải đều dựa vào hệ thống DCS gốc của thiết bị và các hệ thống điều khiển chung như Siemens PLC và Schneider PLC Làm cách nào để hiện thực hóa quyền tự chủ trong nước của nền tảng điều khiển và thuật toán điều khiển?"

Nhóm nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Thí nghiệm Điện lực Miền Trung ngay lập tức đầu tư vào nghiên cứu và phát triển tiếp theo Nhóm R&D đã áp dụng toàn diện nhiều công nghệ điều khiển có độ trễ lớn khác nhau như điều khiển dự đoán, bù pha, đo mềm tổng hợp đa thông tin và chuyển tiếp thông minh tới hệ thống điều khiển PLC Chaoyu của China Electronics dựa trên hệ thống Cortex và nền tảng hệ thống điều khiển thông minh dựa trên máy chủ trong nước Nó cũng biên soạn các thuật toán điều khiển dựa trên các ngôn ngữ PYTHON, SCL và ST để đạt được khả năng kiểm soát chính xác quá trình khử nitrat và phun amoniac

“Chiến lược điều khiển ban đầu hơi đơn giản trong thiết kế, chỉ xem xét các đặc tính tĩnh của đối tượng và thiếu cơ chế thích ứng…” Để bù đắp điều này, nhóm R&D tiếp tục nâng cấp thiết bị, sử dụng sức mạnh tính toán hiệu suất cao của nền tảng điều khiển thông minh để khai thác thông tin dữ liệu vận hành đơn vị, nhằm đạt được nhận dạng trực tuyến và tối ưu hóa tham số của các tham số mô hình toán học của đối tượng quy trình sản xuất trong điều kiện làm việc thay đổi Mô hình toán học thu được tự động thông qua các thuật toán thông minh có thể điều chỉnh thích ứng các đặc tính động và tĩnh của hệ thống quy trình để bù đắp độ trễ và quán tính của các đối tượng quy trình như phối hợp khi cạo đỉnh sâu, nhiệt độ hơi gia nhiệt chính, khử nitrat và khử lưu huỳnh, cho phép hệ thống điều khiển đạt được độ ổn định mạnh hơn và độ chính xác động nhanh hơn

Đồng thời, nhóm R&D cũng phát triển mô-đun ứng dụng điều khiển thông minh dựa trên thuật toán mới Toàn bộ quá trình tính toán yêu cầu một số lượng nhỏ người vận hành và một công thức đơn giản, giúp giảm đáng kể thời gian tính toán và yêu cầu về hiệu suất của bộ điều khiển, đồng thời thực sự hiện thực hóa khả năng số hóa và trí thông minh của hệ thống điều khiển

Các thành viên trong nhóm thực hiện thiết kế mô phỏng tối ưu trong trung tâm điều khiển thông minh

Tập trung quảng bá công nghệ và thúc đẩy việc tạo ra hiệu quả công nghệ

"Chỉ cần lắp đặt thiết bị này vào hệ thống điều khiển DCS của thiết bị, nó có thể vượt qua nút thắt của quy trình sản xuất mà thông thường khó điều khiển chính xác và thực hiện điều khiển tự động thông minh Nó đơn giản, tiện lợi và đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, điều này đã mang lại nhiều lợi ích cho công ty chúng tôi!” Thiết bị điều khiển tối ưu hóa độc lập được sản xuất trong nước dựa trên điều khiển thông minh được nâng cấp và tối ưu hóa đã được các doanh nghiệp sản xuất điện hoan nghênh rộng rãi do hiệu quả triển khai vượt trội, kích thước nhỏ, lắp đặt dễ dàng và không cần đầu tư thêm chi phí sửa đổi

Lấy việc áp dụng đơn vị 660000 kilowatt làm ví dụ Sau khi sử dụng thiết bị tối ưu hóa này, tải vận hành dài hạn của thiết bị thay đổi từ 280 đến 620 MW và phạm vi thay đổi oxit nitơ đầu vào SCR của nó ổn định ở mức 270 đến 650 mg mỗi mét khối tiêu chuẩn Tỷ lệ đầu vào tự động đạt hơn 95%; nồng độ oxit nitơ trong khí thải trung bình được kiểm soát ở mức 41 mg trên một mét khối tiêu chuẩn và không có giá trị tức thời hoặc giá trị trung bình nào vượt quá tiêu chuẩn Theo thống kê, sản lượng điện trung bình ngày phát của tổ máy này là 10346 MWh và lượng tiêu thụ urê là 10862 lít Sau khi thiết bị tối ưu hóa được đưa vào sử dụng, cứ 1 MWh điện tạo ra có thể tiết kiệm được khoảng 0,42 lít urê, trực tiếp giảm 29% tổng lượng urê tiêu thụ! Hiện tại, thiết bị này đã được sử dụng thành công ở 16 đơn vị trong và ngoài hệ thống, tiết kiệm hơn 50 triệu nhân dân tệ mỗi năm cho 8 công ty phát điện

"Thiết bị điều khiển tối ưu hóa tự động trong nước dựa trên điều khiển thông minh" Vì công nghệ cốt lõi cực kỳ tiên tiến về đổi mới công nghệ và nâng cấp sản phẩm, nó đã được Hiệp hội Kỹ thuật Điện Trung Quốc chứng nhận và đã đạt đến trình độ hàng đầu quốc tế; nó đã giành được giải nhất Giải thưởng Sáng tạo Điện lực Trung Quốc, giải nhất Nhân viên Điện lực Quốc gia, giải nhất Giải thưởng Tiến bộ Khoa học và Công nghệ của Tập đoàn Datang Trung Quốc, vv Nó cũng đã nhận được 5 bản quyền phần mềm, 4 bằng sáng chế được ủy quyền và 1 bằng sáng chế mô hình tiện ích

▼Các liên kết liên quan Viện Công nghệ Trung Nam: Từ việc ra quyết định nhân tạo đến việc ra quyết định thông minh ▼