【適用環(huán)境要求】

• 適用行業(yè)領域

燃氣鍋爐智能優(yōu)化控制系統(tǒng)（簡稱BCS系統(tǒng)）主要適用于國內(nèi)冶金鋼鐵制造業(yè)-燃燒高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦爐煤氣的一種或多種煤氣的燃氣鍋爐的操作控制系統(tǒng)智能化升級改造。

• 應用環(huán)境要求

適用于冶金鋼鐵企業(yè)熱電廠的各種規(guī)格大小的爐型，從75t/h～330t/h～更大均適用；燃料不限，高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦爐煤氣等，可燒一種煤氣，可混燒摻燒二種或三種；亦可適用煤粉爐摻燒多種煤氣的鍋爐等。燃氣鍋爐燃燒系統(tǒng)的基本測控儀表工作有效，BCS技術(shù)不要求絕對精確，但要求其變化趨勢正確即可；執(zhí)行機構(gòu)的死區(qū)或空行程盡量小于2%；大部分情況下，助燃風量應充足。

【技術(shù)產(chǎn)品簡介】

• 基本運行原理

利用邊緣計算和先進控制、優(yōu)化控制模型，根據(jù)現(xiàn)場采集信息智能計算各回路調(diào)節(jié)閥門、引送風機的擋板或執(zhí)行機構(gòu)的最佳開度，自動完成與燃燒相關回路的控制點設定如主汽壓力、溫度、汽包液位、氧量、爐膛壓力等以及各回路控制參數(shù)的整定功能。實現(xiàn)故障診斷功能，將事故消滅在萌芽狀態(tài)；實現(xiàn)最佳運行工況尋優(yōu)功能，基于邊緣計算技術(shù)集成了當前最先進的智能控制算法使鍋爐達到“快、準、穩(wěn)、優(yōu)”的最佳控制效果，實現(xiàn)燃氣鍋爐智能化控制。

• 工藝流程圖表  

           

• 核心優(yōu)勢亮點

本技術(shù)產(chǎn)品使用了汽包液位控制模塊、主汽溫度控制模塊、爐膛壓力控制模塊、優(yōu)化配風控制模塊、煤氣壓力控制模塊、主汽壓力控制模塊、多爐協(xié)調(diào)控制模塊、多燃料能量平衡模塊等功能模塊。采用了基于能量平衡的高轉(zhuǎn)焦煤氣協(xié)調(diào)控制技術(shù)、煤氣管網(wǎng)壓力和主蒸汽壓力協(xié)調(diào)控制技術(shù)、多爐協(xié)調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)、空燃配比尋優(yōu)優(yōu)化控制技術(shù)、軟測量模型技術(shù)、智能語音報警、故障診斷和自愈控制技術(shù)等技術(shù)實現(xiàn)了冶金燃氣鍋爐全智能自動優(yōu)化控制。

• 相關參數(shù)描述

實現(xiàn)全自動優(yōu)化燒爐，長期自控率大于95%；燃氣鍋爐運行穩(wěn)定性大幅提高，安全性明顯改善。

煤氣節(jié)能率達到1.3%~5.0%以上。

【經(jīng)濟效益分析】

• 投資回收周期

投資回收期0.3～1年。

• 應用效益情況

本技術(shù)產(chǎn)品應用于燃氣鍋爐優(yōu)化改造后，為用戶實現(xiàn)鍋爐汽包液位、主汽溫度、爐膛壓力、配風優(yōu)化、煤氣總管壓力、主蒸汽壓力、負荷等回路智能優(yōu)化控制。實現(xiàn)通過鍋爐的多爐協(xié)調(diào)技術(shù)，實現(xiàn)多個燃氣鍋爐之間的燃燒平衡，通過能量平衡原理，協(xié)調(diào)“高轉(zhuǎn)焦”煤氣的使用量對燃氣鍋爐造成的不利影響，保證燃氣鍋爐95%的自控率和降低1.3%～5.0%以上的煤氣消耗。

【潛力前景分析】

• 市場應用潛力

該產(chǎn)品技術(shù)除了適用于燃氣鍋爐，還可適用于鋼鐵企業(yè)的高爐熱風爐以及軋鋼加熱爐、燒結(jié)機、豎爐、回轉(zhuǎn)窯等燃燒裝置總計超過3500臺。預計未來5年實施期內(nèi)，冶金鋼鐵企業(yè)約有高爐熱風爐、加熱爐、燃氣鍋爐等主要耗能窯爐采用燃燒智能優(yōu)化控制技術(shù)應用達到1000臺套，以3.0%的煤氣節(jié)能率，預計節(jié)約高爐煤氣141億立方，折合標煤181余萬噸，減排CO2量474萬噸，增加發(fā)電量37.1億度，創(chuàng)造節(jié)能效益20.4億元。BCS技術(shù)已高度集成標準化，技術(shù)先進實施周期短，效益可觀，投資回收期短，具備在冶金鋼鐵行業(yè)大規(guī)模推廣的價值。

• 推廣應用現(xiàn)狀

冶金鋼鐵作為耗能大戶且制造流程中多種燃燒裝置的能源消耗占冶金制造總能源的60%以上，提升冶金多種燃燒裝置的智能生產(chǎn)水平、挖潛節(jié)能力度勢在必行，燃燒智能控制技術(shù)是非常重要的手段。截止2021年12月31日，全國有鋼鐵制造企業(yè)256家（具備煉鐵能力），其中純電爐煉鐵企業(yè)33家；高爐煉鐵企業(yè)223家（數(shù)據(jù)來源-國家工信部“第一批~第五批《符合鋼鐵行業(yè)規(guī)范條件》），大約有1000座燃氣鍋爐。和隆優(yōu)化已實施了鋼鐵企業(yè)41家的74臺燃氣鍋爐的智能優(yōu)化升級改造，大約占比7.4%。BCS技術(shù)已高度集成標準化，技術(shù)先進實施周期短，效益可觀，投資回收期短，具備在冶金鋼鐵企業(yè)大規(guī)模推廣。

【典型案例介紹】

江蘇聯(lián)鑫鋼鐵3#320t/h燃氣鍋爐進行智能化升級改造項目：聯(lián)鑫鋼鐵3#320t/h燃氣鍋爐，主要燃燒高爐煤氣，并摻燒轉(zhuǎn)爐煤氣，燃燒的高度復雜性、耦合嚴重，摻燒轉(zhuǎn)爐煤氣存在燃料多變性，鍋爐上的測控儀表、執(zhí)行機構(gòu)精度問題，先進控制理論的工程化等問題造成燃氣鍋爐手動燒爐，自動化程度低，管網(wǎng)壓力波動大煤氣消耗高。該項目采用BCS技術(shù)進行改造，通過OPC通訊的方式與原DCS系統(tǒng)互聯(lián)，借助燃氣鍋爐智能優(yōu)化控制系統(tǒng)強大的功能模塊庫，實現(xiàn)優(yōu)化燒爐。項目于2020年1月~3月，完成系統(tǒng)安裝、調(diào)試、投運，2020年4月通過驗收。改造后實現(xiàn)長期自控率90%以上；實現(xiàn)節(jié)能率2.18%，年節(jié)約高爐煤氣3735萬m3，折標煤4800噸，減排二氧化碳12580噸，創(chuàng)造節(jié)能效益539萬元。項目投資回收期為3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證以及知識產(chǎn)權(quán)管理體系認證，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)、跨領域的復合型技術(shù)團隊。公司始終專注于流程工業(yè)“先進控制（APC）+在線優(yōu)化控制（RTO）”細分領域，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、機器學習等新一代信息技術(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28件。公司自主研發(fā)的30多項先進的過程優(yōu)化節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品已被廣泛推廣應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：燃氣鍋爐智能優(yōu)化控制系統(tǒng).pdf