【技术】天洑火电厂磨煤机自启停系统

磨煤机是燃煤机组的重要辅助设备，它的作用是磨制合格的煤粉，以保证锅炉燃烧的需要，其启停方式、出力情况直接决定机组响应负荷速率及带负荷能力。磨煤机的日常启停、调整操作为盘前值班员主要操作项目之一，受值班员水平不一、个人操作习惯等影响，存在因启停不及时造成的负荷响应速率慢、制粉系统耗电率大、锅炉燃烧扰动等现象。

为增加磨煤机启停过程的安全性，促进机组自动化运行水平提升，减少运行人员操作量，进而提高机组负荷响应速率，天洑以APS系统为基础，借助大数据分析先进手段，在准确预测机组负荷指令和煤量的基础上指导磨煤机出力，实现磨煤机随机组负荷变化的自动启停。

建设目标

1. 通过智能控制解决机电设备管理转型问题

设备资产是电厂的核心资产，设备可靠性、稳定性是电厂安全稳定生产的最大保障，在技术不断进步、管理方法、理念不断提升的背景下，利用大数据、人工智能等先进技术实现设备智能控制，提升设备运行稳定性和可靠性。

2. 通过运维管理智能化实现无人值守

电厂磨煤机启停主要靠值班 员人为操作，操作量大，对值班员的能力、技术要求较高。 磨煤机自启停功能可以大幅减少值班人员的工作量，最终实现“无人值守”。

3. 通过设备优化控制降低设备运行成本、提升生产效益

目前火电厂的数据采集与存储已十分成熟，但数据尚未得到有效利用，大量数据资源闲置，起不到应有的作用，机电从业人员因缺乏技术手段，难以掌握设备运行状况，设备运行工况也难以调整到最优工况。因此，通过磨煤机自启停功能，预测负荷指令和煤量，提高机组负荷响应速度，实现磨煤机自启停，显著降低设备运行、管理成本。

应用价值

磨煤机自启停功能的开发基于天洑自主研发的数据建模平台DTEmpower，通过大数据分析的手段实现负荷指令预测和煤量预测，再通过预测结果指导APS系统控制磨煤机启停。整个功能的实现在电厂现有系统的基础上即可完成，成本低，应用效果好，有效促进电厂的节能增效。以两台机组6台磨煤机计算，每年可为电厂带来超过百万的经济效益。

磨煤机自启停功能框架

磨煤机自动启停功能通过三个功能组的互相调用、配合来实现，三个功能组分别为：选择组、命令组、执行组。选择组以“先启动下层磨，先停运上层磨”为原则，通过默认或手动设定的启、停优先级，指导命令组启停。命令组集成磨煤机启停操作各节点任务，根据实时负荷变化率及逻辑条件判断在合适时机发出各项操作命令。执行组通过预设逻辑程序，对发出的各命令进行执行。磨煤机启动时将执行组逻辑分为磨煤机暖磨、磨煤机启动、磨煤机增加出力等，磨煤机停运时分为磨煤机减出力、磨煤机停运、停运后吹扫等，通过命令组对执行组的分步命令、调用，实现磨煤机自启停的精准节点控制。

负荷指令预测

负荷指令预测是电力系统经济调度中的一项重要内容，准确的负荷指令预测，可以经济合理地安排发电机组的启停，保持电网运行的安全稳定性，有效降低发电成本，提高经济效益和社会效益。

负荷指令预测模型融合了多种智能算法对负荷指令进行预测，数据输入为负荷指令，数据输出是当前时刻负荷指令，预测效果如下图，结果表明，模型对于负荷预测具有很好的预测效果，对于负荷升降趋势较为精准。

煤量预测

 

煤量预测模型是通过负荷等多种特征量对燃煤量进行预测，预测时对数据进行自编码清洗，减少数据中的噪声干扰，实现对煤量的快速准确预测。数据输入为机组负荷、主汽压力、主汽温度、主汽流量、环境温度、再热汽温、再热压力，背压特征变量，数据输出为煤量，预测效果如下图，预测曲线与实际曲线重合度较高，对于磨煤机出力指导具有重大参考意义。

自动启停控制流程

自动启停控制通过获取磨煤机不同状态，设置相应的负荷限定值和煤量限定值，通过负荷预测模型和煤量预测模型指导磨煤机启动前暖磨、停运前减出力操作。为保证暖磨、减出力步骤的及时性，引入相应逻辑判断条件，辅助负荷指令预测曲线指导操作。

磨煤机一键启动

磨煤机一键停止

总结

天洑通过大数据分析预测负荷指令和煤量，及时指导磨煤机出力，实现磨煤机自启停功能，为电厂的节能增效减员提供了巨大的助力，也为火电厂向智慧电厂的转型迈出了坚实的一步。