近期，中控技術(shù)與浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司建德熱電廠（以下簡稱“建德熱電廠”）基于工業(yè)AI的鍋爐燃燒優(yōu)化項目成功完成驗收，獲得用戶好評。在項目實施過程中，中控技術(shù)團(tuán)隊結(jié)合Transformer架構(gòu)等多種工業(yè)AI技術(shù)打造燃燒優(yōu)化控制解決方案，實現(xiàn)了工業(yè)AI技術(shù)在該領(lǐng)域上的成功應(yīng)用，保障了建德熱電廠現(xiàn)場3臺循環(huán)流化床鍋爐燃燒的安全、智能化運(yùn)行，提升了企業(yè)綜合效益，為熱電行業(yè)的數(shù)字化、智能化升級樹立了標(biāo)桿。

建德熱電廠

01

熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)鍋爐運(yùn)行核心痛點(diǎn)

傳統(tǒng)熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)中的循環(huán)流化床鍋爐燃燒普遍存在以下痛點(diǎn)：

1. 基于常規(guī)算法的傳統(tǒng)控制在面對鍋爐燃燒強(qiáng)耦合、大慣性、大滯后和多變量控制的場景時具有局限性，負(fù)荷需求響應(yīng)不及時。
2. 燃燒狀況復(fù)雜多變，傳統(tǒng)控制模式易導(dǎo)致燃燒不充分或排煙損失大，造成熱效率低下。
3. 傳統(tǒng)母管制運(yùn)行模式下鍋爐負(fù)荷由人工分配，無法根據(jù)鍋爐能效、負(fù)荷工況、燃燒狀況進(jìn)行多模式分配，從而影響整體鍋爐燃燒效率。
4. 常規(guī)鍋爐NOx調(diào)節(jié)存在較大慣性滯后，為避免NOx超標(biāo)，通常采取加大噴氨量的方式，從而導(dǎo)致較高的氨逃逸問題。

這些因素或直接、或間接地造成了鍋爐自控率低、運(yùn)行參數(shù)波動大、調(diào)節(jié)滯后、燃燒不充分、排煙損失大、熱效率低等問題。

02

基于Transformer架構(gòu)構(gòu)建

AI燃燒優(yōu)化控制體系

中控技術(shù)鍋爐燃燒優(yōu)化控制解決方案基于工業(yè)AI實現(xiàn)大數(shù)據(jù)優(yōu)化控制，通過Transformer架構(gòu)構(gòu)建智能優(yōu)化控制體系，融合時間序列預(yù)測模型、層疊推薦算法，結(jié)合前饋+反饋的控制方式，對關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與控制，使得鍋爐燃燒更加平穩(wěn)。通過采用多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化，在保證燃燒優(yōu)化過程不超溫、不結(jié)焦的情況下，保持鍋爐穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)和最佳的床層溫度，使得運(yùn)行更加高效，提高了鍋爐燃燒效率。

AI鍋爐燃燒優(yōu)化控制架構(gòu)

03

助力建德熱電廠“提人效、穩(wěn)運(yùn)行、增收益”

中控技術(shù)基于工業(yè)AI的鍋爐燃燒智能優(yōu)化控制體系，歷經(jīng)多輪次、長周期的交替驗證測試，效果顯著。在建德熱電廠鍋爐燃燒優(yōu)化項目中，實現(xiàn)系統(tǒng)自控率達(dá)到95%以上，關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)平均波動幅度降低30%以上，噸蒸汽煤耗指標(biāo)較手動操作下降1%以上，利用鍋爐燃燒的關(guān)鍵參數(shù)作為特征前饋，在氮氧化物不超標(biāo)的情況下氨逃逸較手動控制降低20%以上，有效降低操作人員工作強(qiáng)度，提升了鍋爐燃燒效率，有效助力建德熱電廠“提人效、穩(wěn)運(yùn)行、增收益”。

上圖：TFT模型預(yù)測母管壓力預(yù)測值與實際值對比

下圖：AI煙氧含量尋優(yōu)與控制圖示

工業(yè)智能化是推動未來工業(yè)發(fā)展的重要力量，中控技術(shù)將持續(xù)為客戶提供“AI+安全”“AI+質(zhì)量”“AI+低碳”“AI+效益”的智能化解決方案，推動工業(yè)向智能化、高效化、可持續(xù)化方向邁進(jìn)，引領(lǐng)工業(yè)生產(chǎn)的革命性變革。