【適用環(huán)境要求】

• 適用行業(yè)領(lǐng)域

電力、熱電、供暖等行業(yè)的各種規(guī)格的循環(huán)流化床鍋爐（簡稱CFB鍋爐）的運行操作控制系統(tǒng)的升級改造，及占能源消耗巨大、數(shù)量龐大的各類化工生產(chǎn)企業(yè)，如石油化工、煤化工、氯堿化工、精細(xì)化工、工業(yè)園區(qū)等配套的動力-熱電企業(yè)的各種鍋爐等。

• 應(yīng)用環(huán)境要求

電力行業(yè)的大中型循環(huán)流化床鍋爐；化工等行業(yè)提供蒸汽、熱水等配套動力系統(tǒng)的熱電廠的CFB鍋爐；城市集中供暖領(lǐng)域的鍋爐房提供熱水的熱水鍋爐-CFB鍋爐等，從35t/h~1025t/h的CFB鍋爐均適用；各種鏈條爐、生物質(zhì)發(fā)電鍋爐、垃圾爐排爐等以及大中小型煤粉爐（～1050t/h以下）。

【技術(shù)產(chǎn)品簡介】

• 基本運行原理

循環(huán)流化床鍋爐智能優(yōu)化控制系統(tǒng)（BCS系統(tǒng)）基于原DCS系統(tǒng)最基本的測控儀表，通過OPC通訊的方式與原DCS系統(tǒng)互聯(lián)，借助循環(huán)流化床鍋爐智能優(yōu)化控制系統(tǒng)強大的功能模塊庫（通用先進(jìn)控制模塊、通用優(yōu)化控制模塊、軟測量和有限條件正確相關(guān)技術(shù)、故障診斷和自愈控制技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析技術(shù)、智能軟伺服接口技術(shù)、自適應(yīng)控制技術(shù)和在線建模技術(shù)），實現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐汽包液位、主汽溫度、爐膛壓力、二次配風(fēng)、一次風(fēng)、鍋爐負(fù)荷、排渣以及床溫等回路優(yōu)化控制。通過鍋爐的多爐協(xié)調(diào)技術(shù)，實現(xiàn)鍋爐間、鍋爐與汽機、鍋爐與用戶間的整體協(xié)調(diào)的優(yōu)化自動控制，保證循環(huán)流化床鍋爐90%的自動投用率和降低1.5%～3.0%以上的噸汽煤耗。大型CFB鍋爐降低0.5%～1.5%以上的噸汽煤耗。

• 工藝流程圖表           

• 核心優(yōu)勢亮點

基于過程數(shù)據(jù)變化趨勢的相對正確而非絕對值的精確，對現(xiàn)場條件要求極低，適合國情；

用于燃燒關(guān)聯(lián)的基本測控信號，基于軟測量技術(shù)構(gòu)建表征當(dāng)前工況下燃燒效果的中間變量-§，其變化規(guī)律與熱效率一致，為鍋爐實現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)提供依據(jù)；

將華羅庚先生的“瞎子爬山法”優(yōu)化策略用在了控制器設(shè)計上，通過滾動優(yōu)化使鍋爐達(dá)到“越燒越好”的運行狀態(tài)；

集模糊控制、非線性控制和預(yù)測控制等技術(shù)于一體，全面克服過程本身的非線性、純滯后和時變性等難題，實現(xiàn)鍋爐運行參數(shù)精確、穩(wěn)定控制。

• 相關(guān)參數(shù)描述

長期自控率大于90%；鍋爐運行穩(wěn)定性大幅提高，安全性明顯改善。

汽包水位控制精度：R±3%。

主汽溫度控制精度：R±2℃（90%時間）。

鍋爐主汽壓力控制精度：R±3%R MPa（90%時間）。

爐膛負(fù)壓控制精度：R±20Pa。

床溫控制精度：R±5℃（中溫返料）。

斷煤自動處理率大于90%。

實現(xiàn)1.5%以上的綜合節(jié)能效益。

【經(jīng)濟效益分析】

• 投資回收周期

循環(huán)流化床鍋爐智能優(yōu)化控制系統(tǒng)（BCS系統(tǒng)）能夠為用戶大幅度提高鍋爐運行效率，提高蒸汽品質(zhì)，降低煤耗，增加發(fā)電量，為企業(yè)實現(xiàn)顯著節(jié)能效益，投資回收周期為0.5～1年。

• 應(yīng)用效益情況

循環(huán)流化床鍋爐智能優(yōu)化控制系統(tǒng)（BCS系統(tǒng)）主要可為用戶的各類型鍋爐的各主要控制回路實現(xiàn)自動控制、智能尋優(yōu)，使鍋爐運行始終在最佳運行狀態(tài)，穩(wěn)定性、安全性大幅提高，智能化水平提高，長期自控率達(dá)到90%以上；節(jié)能率達(dá)到1.5%~3.0%以上，大型CFB鍋爐節(jié)能率0.5%~1.0%以上，節(jié)能效果顯著；實現(xiàn)鍋爐環(huán)保指標(biāo)卡邊智能控制，減小二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物的排放，對環(huán)境友好，有著很好的減排效果。

【潛力前景分析】

• 市場應(yīng)用潛力

據(jù)相關(guān)電力網(wǎng)站公布的信息，全國的電力、熱電、城市供暖行業(yè)等大小CFB鍋爐總數(shù)超過5000臺以上，其中130t/h以上CFB鍋爐大約3000臺，折算裝機容量1.3億千瓦。目標(biāo)客戶以130t/hCFB鍋爐以上為主要推廣對象。假設(shè)對其中80%的鍋爐進(jìn)行BCS技術(shù)升級改造，按節(jié)煤率1.5%，可節(jié)約的標(biāo)煤量為2574萬噸，創(chuàng)造節(jié)能效益257億元（按1000元/t標(biāo)煤），投資成本約為24億元。另外，相當(dāng)于減少CO2排放6743萬噸，減少SO2排放22萬噸，減少NOX排放19萬噸。為用戶創(chuàng)造的經(jīng)濟效益和社會效益十分可觀，市場推廣潛力巨大。

• 推廣應(yīng)用現(xiàn)狀

該技術(shù)已應(yīng)用從35 t/h～75 t/h～130 t/h～220 t/h～280 t/h～310 t/h～440 t/h～650 t/h～1025 t/h等系列CFB鍋爐200多套，市場占有率4%以上。

BCS技術(shù)已成功應(yīng)用于各種爐型的200多套鍋爐上，涉及中溫中壓返料、高溫高壓返料、熱水鍋爐、生物質(zhì)發(fā)電鍋爐、熱電機組、單元機組等不同爐型，這些鍋爐總負(fù)荷達(dá)22950t/h，在提升鍋爐安全能、穩(wěn)定性，減少人工需求的同時，已實現(xiàn)節(jié)約標(biāo)煤22萬噸以上，實現(xiàn)節(jié)能效益1.54億元，減少二氧化碳排放量54萬噸，減少二氧化硫排放1.65萬噸，減少氮氧化物排放8250噸，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

【典型案例介紹】

山東華聚能源-趙樓電廠300MWCFB發(fā)電鍋爐（1025t/h）智能化改造項目，現(xiàn)場鍋爐（1025t/h）大部分回路投上自動，但還需要人工進(jìn)行干預(yù)，采用常規(guī)PID控制，控制精度低，鍋爐摻燒煤泥60%以上。業(yè)主希望提高控制精度，優(yōu)化操作，提高摻煤泥比例，節(jié)能率0.5%以上。該項目采用BCS技術(shù)進(jìn)行改造，于2018年3月進(jìn)廠，完成系統(tǒng)對接、調(diào)試、投運，2018年10月項目全面完成。經(jīng)驗收，項目實現(xiàn)節(jié)能率1.0%，實現(xiàn)摻燒比例70%以上，年節(jié)標(biāo)煤5775噸，減排二氧化碳15130噸，創(chuàng)造節(jié)能效益578萬元。該項目于2018年12月11日經(jīng)中國煤炭工業(yè)協(xié)會鑒定，該項目成果在國內(nèi)大型CFB鍋爐摻燒燃燒控制方面，技術(shù)處于國際先進(jìn)水平。該技術(shù)適合在CFB鍋爐領(lǐng)域尤其是大型鍋爐進(jìn)行大面積推廣。本項目投資回收期為4個月。

【信息提供單位】

• 單位名稱

北京和隆優(yōu)化科技股份有限公司

• 單位簡介

北京和隆優(yōu)化科技股份有限公司成立于2004年8月，總股本9500萬元。公司總部位于海淀區(qū)永豐基地中關(guān)村壹號，在北京、南京、濟南、西安、呼和浩特、沈陽、長沙等地建有全資子公司、技術(shù)研究院和辦事處等分支機構(gòu)。公司通過ISO質(zhì)量/環(huán)境/職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證以及知識產(chǎn)權(quán)管理體系認(rèn)證，是國家高新技術(shù)企業(yè)、雙軟企業(yè)，北京市級企業(yè)技術(shù)研發(fā)機構(gòu)、北京品牌企業(yè)、北京市知識產(chǎn)權(quán)試點單位，是北京市及國家級專精特新“小巨人”企業(yè)、國家重點支持的國家級“專精特新”小巨人企業(yè)。

和隆優(yōu)化擁有跨專業(yè)、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的復(fù)合型技術(shù)團(tuán)隊。公司始終專注于流程工業(yè)“先進(jìn)控制（APC）+在線優(yōu)化控制（RTO）”細(xì)分領(lǐng)域，致力于邊緣計算、裝置級及企業(yè)級大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、機器學(xué)習(xí)等新一代信息技術(shù)的研發(fā)和推廣。先后獲省部級科技進(jìn)步獎、中國專利優(yōu)秀獎、科技創(chuàng)新成果、智能制造創(chuàng)新大賽等各種獎勵、資質(zhì)、知識產(chǎn)權(quán)200多項。其中已獲授權(quán)發(fā)明專利22項、實用新型3項、軟件著作權(quán)110項、商標(biāo)28件。公司自主研發(fā)的30多項先進(jìn)的過程優(yōu)化節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品已被廣泛推廣應(yīng)用到全國二十八個省市自治區(qū)，行業(yè)涉及冶金、熱電、建材、化工等“兩高一低”流程工業(yè)企業(yè)的1500+生產(chǎn)裝置/生產(chǎn)線/大系統(tǒng)管網(wǎng)智能化改造業(yè)績，為企業(yè)提質(zhì)增效、節(jié)能降碳創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟效益和社會效益，是國家“雙碳”戰(zhàn)略的積極踐行者。

附件：循環(huán)流化床鍋爐智能優(yōu)化控制系統(tǒng).pdf