2025年数智赋能+推动热电能源绿色高质量发展报告-全应（夏建涛）

夏建涛博士上海全应科技有限公司董事长2025年1月6日星期一全应全应Al时代来临1784年机械化第三次工业革命第三次工业革命(大规模集成电路、电脑)自动化/信息化(大数据、人工智能)机器替代小量人类体力劳动机器替代大量人类体力劳动机器替代小量人类脑力劳动机器替代大量人类脑力劳动脑力替代体力替代脑力替代推进煤电绿色低碳化发展技术研讨工业从自动化迈向智能化ALLSENSE全应工业3.0工业4.0人人学习认知分析决策大脑大脑感知视觉、听觉、触觉…控制策略…系统机器专家分析决策规划、优化…信息交互与处理人人化系统信息系统人人控制四肢、语音…视觉…智能系统物理系统自成长型知识库系统智能控制决策智能信息智能化系统系统20|推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既年麻绿名/瑞代禾尖E项日属二六泫△「置年度绿色低碳优务技不与项白展示父流会ZhouJi,LiPeigen,etc.TowardNew-GenerationIntelligentManufacturing.Engineering,2018OutputOutput2018年图灵奖获得者Featureextraction·Classincation2024年诺贝尔物理学奖获得者Featureextraction·Classincation(安全、准确)“人工智能+”赋能实体产业高(安全、准确)工业计算机"工业机理通用人工智能(通用、灵活)4工业计算机"工业机理通用人工智能(通用、灵活)4nm工艺M20|推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既年麻绿名/瑞代禾尖E项日属二六泫△置年度绿色低碳优务技不与项白展示父流会超级大脑超级计算机超级大脑“数字经济发展速度之快、辐射范围影响程度之深前所未有，正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构全球竞争格局的关键力量。”“充分发挥海量数据和丰富应用场景优势，促进数字技术与实体经济深度融合，赋能传统产业转型升级，催生新产业新业态新模式，不断做强做优做大我国数字经济。”2推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既仁麻组出代柔尖上项口二六△「置年度绿色低碳优务技不与项白展示父流会数据噪声：工业数据带有强噪声，无法直接用于数字模型训练，需要结合物理量感知原理进行数据清洗，清除噪声。数据褪化：工业数据随着设备工况变化而改变，只有新鲜的数据才能反应设备真实运行状况。数据价值随着时间逐渐褪化。知识融合：工业机理/专家知识与数字建模技术深度融合，才能保障模型的正确性，减少对数据量的需求。工业Al算法：融合工业机理和专家知识，利用“小”数据的AI学习算法，实现安全、准确、轻量化的工业智能系统。20|推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既年麻绿名/瑞代禾尖E项日属二六泫△从巴黎到杭州应对气候变化在行动FROMPARISTOHANGZHOU,CLIMATERESPONSEINACTION气候变化《巴黎协定》批准文书交存仪式DEPosiTOFINSTRUMENTSOFJOINNGTHEPARISAGREEMENT中国·林州2016年9月3日HANGZHOUCHNAJSEPYEMBER2010其他—其他—工业中国化石能源构成2推进煤电绿色低碳化发展技术组讨2暨年度绿色低碳优秀技术与项目展示交流会能源结构快速改变，煤电成为兜底保障和有效支撑4暨年度绿色低碳优秀技术与项目展示交流会2023年我国电力行业数据统计ALLSENSE2023年发电量9.3万亿度装机容量29.2亿干瓦2023年发电量9.3万亿度■火电■绿能■火电■绿能全国累计发电装机容量约29.2亿千瓦，同比增长13.9%。其中阳能发电装机容量约6.1亿千瓦，风电装机容量约4.4亿千瓦。发电量9.3万亿度，增长6.7%。其中火电发电量6.1万亿度，占66%;太阳能、风能、水力、核能等绿色能源发电量总计3.2万亿度，占34%。注：数据来自能源局官网电网绿能电网储能储能0时刻0.001200t⁰0.t⁰四2推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既仁麻组出代柔尖上项口二六△「置年度绿色低碳优务技不与项白展示父流会加快推进能源数字化智能化发展2推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既仁麻组出代柔尖上项口二六△1.立足我国能源资源禀赋，先立后破2.数字技术与能源产业发展深度融合3.提高能源产业数字化智能化水平4.构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系运行安全难保障运行依赖人经验负荷跟随不精准系统能效不优化运行安全难保障抽凝式----抽凝式----EE汽轮机事的用中事的用中分分汽包双减-双减双减-煤粉锅炉煤粉仓抽背式汽轮机每台锅炉/汽机性能曲线难以掌握，负荷分配依赖经验，难以实现系统最优。每台锅炉/汽机性能曲线难以掌握，负荷分配依赖经验，难以实现系统最优。客户汽/电负荷变动频繁，人工经验难预测，无法及时预调整，客户需求难岗位协作难生产过程需要多岗位协同操控。缺乏统一精准调度指令，多岗位难以精准燃煤热值波动、设备工况变化、仪表精度漂移、系统延迟反应，令运行人员难以准确掌握，难以精准控制。推进煤电绿色低碳化发展技术研讨暨年度绿色低碳优秀技术与项目展示交流会火电机组运行面临全新挑战灵活调峰随着太阳能、风能等新能源装机容量快速增加，火电机组正在从原来的主体能源地位演变为保障新能源高比例供给消纳的支撑性能源。新能源所固有的波动性、随机性、间歇性特征，要求火电机组必须具有负荷深度调整和负荷变化快速响应能力，实现风光煤储多源协同互补，需求响应柔性灵活。机组提效随着煤炭价格持续上涨，火电机组需要优化锅炉、汽机、辅机等全系统运行效率，对机组运行进行精准调环保严控随着国家越来越重视环境保护，火电机组的烟气排放指标越来越严苛，尤其是低负荷下的环保控制难度高，环保成本日益增加。推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既流△热电联产随着我国火电机组供热改造的持续推进，火电机组需要在发电的同时供热，热能与电能深度耦合、相互影现货交易随着我国电力现货交易的逐步推广，电价波动范围日益增大，火电机组需要根据实时电价实时调整发电策随着火电机组深调改造和供热改造的推进，火电机组负荷调整深度和变化速度越来越大，传统DCS自动控制系统难以满足日益增加的火电灵活性调控需求。同时，燃煤品质波动、机组设备老化、以及新能源叠加等因素，让人工更难掌控全局，无法实现全系统精准数字孪生隐绝测屈工业大数据Al建模工业机理/专家知识减温减压器中庄母管中庄母管。分汽包分汽包热电系统热电系统减温减压器减温减压器汽轮机推进煤电绿色低碳化发晨投术研讨减温减压器汽轮机智能调控体系逻辑架构ALLSENSE系统系统APs·整合内外部经营条件，对生产计划进行排程；APs智能调控系统架构跨系统智能调控系统架构RTS实时系统系统内系统内APC数据和控制集中，用控制算法处理简单的控制和保护问题；数字率能源数字率能源先锋者热电机理×专家知识×Al建模×预测控制人daptivAI人daptivAI建模全局优数据智能知识智能ADM模型ADM模型人工智能数据建模工业机理专家知识工业机理大数据人工智能建模工业机理大数据人工智能建模推进煤绿色低碳化中压蒸汽管道调安A保空模型开发云端大算力云端大算力边缘实时计算模型部署模型部署分汽包分汽包用户模型训练模型库模型训练模型库煤粉锅炉模型更新边缘控制模型动态更新全厂耦合模型构建模型应用推进煤电绿色低碳化发展技术研讨ADMC热电智能调控系统ADMC热电智能调控系统全面感知全局优化给水控制模型水实时调控模型更新汽机1表汽机1表用户能耗模型锅炉能效模型锅炉2多炉多机调度模型多机组负荷分配策略难确定蒸汽品质不稳定汽机2汽机2表尿素汽机做尿素汽机做功模型锅炉1燃煤热锅炉1引风值模型引风值模型煤除尘环保指标不稳定除尘炉膛压力模型炉膛温炉膛压力模型炉膛温度模型鼓风灰鼓风灰仓灰灰泵推进煤电绿色低碳化发展技术研讨智能调控自动运行安全平稳高效低碳智能调控数智+20|推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既年麻绿名/瑞代禾尖E项日属二六泫△2#CFB3#CFB2#减温减压器高压分汽缸低压外供(未规划管道)3#炉脱硝3#炉汽水3#减温减压器-0.1%热网数据9.3MP514.4℃88.6t/h1#1背压机组0背压机组85.8t/h272.8℃0.9MPa排汽9.693Mw除氧给水93.0t/h102.0%0.92MPa276.4℃165.5t/h75.9th275.1℃0.94MPa分1#减温减压器2.6%94.7%1#炉脱硝2#炉脱硝1#炉汽水2#炉汽水下游热用户为10台独立运行的纸机。纸机启停、断纸等带来热负荷快速大幅度波动，给热电机组调控带来巨大挑战。··系统构成√1#、2#炉为130t/hCFB锅炉√3#炉为150t/hCFB锅炉√高温高压参数：9.4MPa、510℃√供汽参数：0.9MPa、270℃推连煤电绿色低碳化全厂自动投用率99%以上，系统能效提升1.7%E 【智能看板】#1锅炉2024-12-2416:48:31 【智能看板】#1锅炉主汽压力波动范围减小50%天20时4分·天20时4分·一次风机75.6%●床温870℃●引风机55.6%29.0%电流21.0A●引风机55.6%29.0%电流21.0A目标负压-90Pa供汽压力波动范围减小45%二级减温水控制一级减温水控制冷渣机控制二级减温水控制一级减温水控制冷渣机控制屏过后漏度469.5℃●一减调两0.0%目标456.2℃·冷道100。科层7.02kP·二减调00%目标5246℃●高汽的品度518.7℃屏过后漏度469.5℃●一减调两0.0%目标456.2℃·目标料层6.90kPe7.10kP14.00应改23040聚合规叶306暂无新消息800锅炉负压波动范围减小55%●给煤机系统99.6%●●给煤机系统99.6%●二次风系统100%●冷渣机系统100%烟氧波动范围减小75%2|推进煤电绿色低碳化发展技术研讨4|暨年度绿色低碳优秀技术与项目展示交流会案例2煤粉炉：山东尚能集团正和热电山东正和热电系统总图P0.00%T0.00%535.9℃中压120双减A自动控制5#锅炉260t/h4#锅炉240t/h3#锅炉2#锅炉P1.09%T11.89%239.4℃0.86MPaM⑤设备关闭⑤2.16MPa供热管线20.64t/h0.0t/h431.9℃4.64MPa108.5℃0.06MPa167.7t/h167.7t/h536.7℃4#抽背机25MW2.2MPa3.62MW3#抽背机1.17MPaIV45.06%333.2℃1.17MPaIV45.06%333.2℃排汽减温248.7℃4.67MPa434.0℃67.4t/hT100.13%386.56℃315.0T100.13%36.4t/h1.04MPaIV排汽减温485MPa外网，常备1.37MPaP011%T-0.01%220.9℃2.18MPa中压80双减3.12MWT0.76%抽汽减温S255.03℃抽汽减温S0.0t/h1.081.08MPa250.5℃81.8t/h2#背压机12MWCV47.16%4.732#背压机12MW431.1℃65.2t/h供热管线热网系统低压150双减13.03%260.0℃1.06MPa13.03%260.0℃1.06MPaP4#机排汽减温后1.10MPa低压80双减项目一期预测2.04MPa低压80双减●3台煤粉锅炉，3台汽轮机，4台双减●炉机运行组合多变两个等级的主汽母管●响应动态电价ALLSENSE全应【多级蒸汽供应】两个压力等级生产母管【用汽需求波动】下游用汽需求大幅剧烈变化(包含调度、非调度),且关键用于压力测量更新滞后；【压力控制约束】分期建设，锅炉出口、汽机进口压力偏差大，难以兼顾；【发电功率约束】响应动态电价、高压机组优先带满，各机组有最低/最高发电量、最低抽汽量要求；推进煤电绿色低碳化年度绿色低2024-07-0617:17:542024-10-2216:10:44一次风机自动化投用率99.35%引风机自动化投用率给煤机自动化投用率自动状态上燃尽风下燃尽风上二次上上二次下上给粉中二次上中二次下2024-07-0617:17:542024-10-2216:10:44一次风机自动化投用率99.35%引风机自动化投用率给煤机自动化投用率自动状态上燃尽风下燃尽风上二次上上二次下上给粉中二次上中二次下下给粉下二次自动状态上燃尽风下燃尽风671%100%上上二次上二次二次风机自动化投用率35%70.8%中二次%下给粉74.9%(a)3#炉(b)4#炉投运率投用率汽轮机进汽阀自动化投用率投运率投用率给煤机引风机给煤机引风机2送风机2送风机磨风门基准期人工操作优化期智能控制v2基准期人工操作优化期智能控制投用率连续投用投用率连续投用当日投用投用率连续投用投用率连续投用当日投用318小时48分钟给粉系统16小时10分钟100.00%当日投用318小时48分钟给粉系统给粉系统220小时36分钟17小时17分钟100.00%给粉系统220小时36分钟338小时57分钟送风系统16小时10分钟100.00%338小时57分钟送风系统213小时46分钟17小时17分钟100.00%引风系统338小时57分钟16小时10分钟100.00%系统538小时8分钟100.00%引风系统338小时57分钟16小时10分钟100.00%系统538小时8分钟100.00%制粉系统338小时54分钟小时55分钟212制粉系统16小时10分钟100.00%制粉系统338小时54分钟小时55分钟212制粉系统100.00%n小时17分钟100.00%n配风系统338小时56分钟538小时8分钟16小时10分钟100.00%配风系统17小时17分钟100配风系统338小时56分钟538小时8分钟16小时10分钟100.00%配风系统中压供汽压力高压主汽压力中压供汽压力次高压主汽压力低压供汽压力高压母管次高压主汽压力低压供汽压力高压母管供气压力智能调控系统上线1年，全厂自动投用率99%以上，单次连续投用时长超500小时；20|进煤绿色碳化技一术置年度绿色低碳优秀技不与项自展示交流会案例3火电：华光60万机组ALLSENSE全应20|推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既年度绿务低碳优禾姑术5项目民示交流机组概况●2×600MW机组的锅炉系上海锅炉厂有限公司设计制造的SG-●锅炉型式：亚临界压力、一次中间再热、控制循环、汽包炉。锅炉采用摆动式燃烧器调温，四角布置、切向燃烧，正压直吹式制粉系统。调峰范围40%～100%BMCR。●制粉系统：锅炉采用中速磨煤机直吹式制粉系统，每炉配6台件(三层改两层布置)等改造项目。●汽机型式：汽轮机为上海汽轮机厂生产的NZK600-538/538亚临界、一次中间再热、四缸四排汽(双抽)、单轴、直接空ADMC火电机组智能调控方案智能协调优化智能锅炉燃烧优化ADMC火电机组智能调控方案智能协调优化智能锅炉燃烧优化智能环保控制优化智能算法平台可视化平台智能协调优化智能调控方案智能调控方案智能燃烧优化智能脱硝控制基于压力预测的机炉协调优化凝结水节流优化喷氨智能控制压力预测智能前馈智能变负荷速率子回路智能优化蓄能计算及超限保护凝结水节流优化锅炉主控COND前馈燃料热值在线计算分级燃烧智能推荐机组出力裕量计算关键参数模型预测模型预测的喷氨控制协调优化模块燃烧优化模块协调优化模块燃烧优化模块智能脱硝模块辅助监盘模块三维温度场滑压优化模块能流计算模块变负荷速率T/O₂/NOx安全裕量加速响应协调配合煤质适应燃烧优化磨组调度辅助监盘模型辨识预测控制20|推进煤电绿色低碳化发展技术研讨既年麻绿名/瑞代禾尖E项日属二六泫△「置年度绿色低碳优务技不与项白展示父流会智能协调优化：压力波动范围缩小25%,压力打点次数减少68%趋势组趋势分析曲线类型：分栏堆器复合曲线2024.12.25变负荷速率20MW/min0:00~6:00ACE模式，指令跟随好，人工干预少，压力偏差-0.6~0.73MPa;8:00~9:00升降负荷，压力控制平稳。))次压力波动(压力打点01:00020005.00060008:0009:00√机组变负荷速率大幅提升，灵活性有效加强√ACE模式指令跟随准确，人工干预大幅减少变负荷范围变负荷范围变负荷速率+0.7353推进煤电绿色低研降质荷时压力控制平稳，压力偏差明显降低既午度绿免瑞代禾姑术百白尿二治流△草年皮绿巴嵌优秀孜不与项自展小X流云趋势组趋势分析趋势组趋势分析优化后优化前优化后NOx排放显著改善A侧氨蒸汽调节阀指令B侧氨蒸汽调节阀指令喷氨阀门aSCR入口A侧NOxaSCR入口B侧NOx2802:0004:0006:0008:0010:0012:0014:00智能脱硝投用前后对比350300250200导品60016:00趋势组趋势分析AGC指令曲线类型：分栏堆叠复合趋势组趋势分析AGC指令400350300288.204250NOx5030A侧氢蒸汽调节阀指令B侧氢然汽调节阀指令39.67426.133测点吹扫一喷氨阀门403530252828.3引345045042039036033039.99%17:00