李學(xué)亮

摘? 要：智慧電廠的建設(shè)是以智能發(fā)電為基礎(chǔ)，為了建立起具有現(xiàn)代化的能源電力系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)安全、綠色、高效、低碳的發(fā)電，其中包括信息化技術(shù)、智能化技術(shù)、大數(shù)據(jù)、可視化技術(shù)以及智能控制技術(shù)。智慧電廠能夠進(jìn)行信息采集、分析和判斷，并且規(guī)劃自己的行為，實(shí)現(xiàn)智能、在線、動態(tài)的優(yōu)化配置設(shè)備以及參數(shù)。該文主要分析智慧電廠與智能發(fā)電的研究方向，并探究其中的關(guān)鍵技術(shù)，為我國電廠的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：智慧電廠;智能發(fā)電;研究方向;關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TK39? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 智慧電廠與智能發(fā)電的研究方向

隨著我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的持續(xù)推進(jìn)，以及電力體制的大力改革，智慧電廠已經(jīng)成為電廠的發(fā)展趨勢。在現(xiàn)階段節(jié)能減排、降耗高效的政策背景下，聯(lián)結(jié)信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)資源、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)智慧管理、智慧運(yùn)行、智慧檢修以及智慧新能源發(fā)電等，促進(jìn)電廠智能化發(fā)展。

1.1 鍋爐燃燒控制實(shí)現(xiàn)智能化

在電廠的運(yùn)行過程中，鍋爐屬于至關(guān)重要的設(shè)備，鍋爐的燃燒情況關(guān)系到鍋爐的運(yùn)行效率，而且還會影響發(fā)電廠的正常發(fā)展。在智慧電廠中，鍋爐燃燒控制實(shí)現(xiàn)智能化，主要是將智能技術(shù)應(yīng)用于鍋爐中，對鍋爐進(jìn)行系統(tǒng)檢測，根據(jù)檢測結(jié)果對鍋爐的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的分配，例如排放參數(shù)、煤粉分配參數(shù)以及爐內(nèi)溫度、含氧量、一氧化碳濃度等燃燒參數(shù)即你選哪個檢測和配置，將這些參數(shù)不斷的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒的智能化控制，進(jìn)而能夠控制鍋爐的燃燒效率，提高鍋爐的運(yùn)行水平。

1.2 電廠巡查實(shí)現(xiàn)智能化

電廠的運(yùn)行水平與人們的生產(chǎn)和生活有緊密的聯(lián)系，能夠提供大量的電力支撐，然而在電廠的運(yùn)行過程中，往往存在著各種問題，使得機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)各種故障。在這種情況下，傳統(tǒng)人力巡查往往不會發(fā)現(xiàn)一些細(xì)小的問題，無法對故障進(jìn)行判斷，無法估計其對之后的運(yùn)行所帶來的風(fēng)險。而現(xiàn)在廣泛使用的智慧電廠，不再需要人力進(jìn)行巡查，而是利用智能化技術(shù)，使得電廠巡查實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，能夠檢查出電廠各種設(shè)備的運(yùn)行過程中出現(xiàn)的細(xì)小問題，并對問題進(jìn)行判斷和處理。智能化巡查主要是利用計算機(jī)技術(shù)中的軟件和硬件以及其中的運(yùn)算能力，對電廠進(jìn)行三維建模，進(jìn)而利用三維空間定位技術(shù)，將電廠中各類設(shè)備實(shí)現(xiàn)可視化，并結(jié)合巡查機(jī)器人、圖像識別技術(shù)以及無線通信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、管道、儀表和隱蔽工程等信息的可視化，不僅能夠提高巡查效率，還能發(fā)現(xiàn)細(xì)小故障中存在的安全隱患，啟動報警裝置，對各種設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行比對，排除隱患，避免因故障使得電廠的運(yùn)行過程中出現(xiàn)安全事故。

1.3 燃料信息互動實(shí)現(xiàn)智能化

在電廠的運(yùn)行過程中，需要實(shí)現(xiàn)對各類信息的互動，結(jié)合信息的具體情況以及電廠的運(yùn)行情況，對互動進(jìn)行調(diào)整。其中電廠燃料作為電廠正常運(yùn)行的必需品，燃料的燃燒效率直接關(guān)系到電廠的運(yùn)行效率以及產(chǎn)生電能的效率，決定電廠的經(jīng)濟(jì)效益。例如，一般電廠在運(yùn)行過程中需要使用大量的煤炭，就需要對堆放燃煤場所的信息進(jìn)行綜合性的收集，并根據(jù)收集的信息科學(xué)調(diào)整電廠運(yùn)行情況。一般堆放燃煤的場所場地較大，信息收集較為復(fù)雜，管理內(nèi)容較多，使得這項(xiàng)任務(wù)較為繁重，使得燃煤場所中信息收集、管理等內(nèi)容存在一定的難度，特別是在煤炭種類較多的情況下，使得配煤摻燒工作存在較大的難度，而且調(diào)整工作也較為復(fù)雜?，F(xiàn)階段建設(shè)智慧電廠，能夠有效解決上述問題，可以利用可視化技術(shù)以及圖像識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)燃煤場所的4D管理模式，并且根據(jù)電廠的實(shí)際情況，對燃煤堆放場所進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使得布局更加科學(xué)合理，使得燃煤場所與電廠鍋爐之間能夠?qū)崿F(xiàn)智能化信息互動和交流，提高電廠煤炭燃燒的效率，實(shí)現(xiàn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

2 智慧電廠與智能發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 智能燃燒控制技術(shù)

建設(shè)智慧電廠的目的是為了充分利用各種先進(jìn)優(yōu)化技術(shù)以及控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對電廠各種設(shè)備的管理，從而提高電廠機(jī)組的整體運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、綠色、環(huán)保。特別是在當(dāng)前的國家政策下，要求從節(jié)能減排出發(fā)，現(xiàn)階段，國內(nèi)一些電廠的燃煤機(jī)組難以再進(jìn)一步提高機(jī)組的發(fā)電效率，無法改變運(yùn)行工藝。盡管風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電和太陽能發(fā)電等應(yīng)用較為廣泛，電容量也在不斷增加，但是在大量調(diào)峰需求方面，依舊需要使用燃煤機(jī)組實(shí)現(xiàn)調(diào)峰，尤其是一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)，其中特高壓電一般使用外來電，燃煤機(jī)組的使用較少，因此使得燃煤機(jī)組很長時間處于低負(fù)荷狀態(tài)，運(yùn)行效益不理想。在電廠中使用智能燃燒控制技術(shù)，能夠達(dá)到高效、節(jié)能、減排的目的，利用空間較大，將這項(xiàng)技術(shù)與計算機(jī)運(yùn)算能力以及檢測技術(shù)結(jié)合起來，同時以控制成本為基礎(chǔ)，提高燃燒機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)階段，一般使用煤炭辨別燃燒技術(shù)的優(yōu)化方案有很多種。 1）可以控制氧量、煤量分配以及風(fēng)門開度等方式，建立煤炭燃燒的數(shù)字化模型，對電廠鍋爐的應(yīng)用效率進(jìn)行控制。? 2）可以檢測煤炭的質(zhì)量，了解煤炭的燃燒狀態(tài)，并以此為基礎(chǔ)，對鍋爐運(yùn)行過程中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，并且準(zhǔn)確計算鍋爐的效率。 3）可以檢測煤炭的種類，確定機(jī)組燃燒使用的燃煤種類，對研磨煤炭機(jī)器所研磨的碳粉進(jìn)行控制，確定碳粉的細(xì)度以及出口的溫度，根據(jù)實(shí)際的煤炭種類對燃煤機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提高運(yùn)行效率。 4）可以通過算法，對模型進(jìn)行優(yōu)化，從而獲取最大的參數(shù)信息，將燃煤機(jī)組的燃燒情況以及過程進(jìn)行完善和優(yōu)化，保證鍋爐能夠高效運(yùn)行。

2.2 智能巡檢技術(shù)以及智能預(yù)警、診斷技術(shù)

在電廠的不斷發(fā)展過程中，很多電廠開始使用智能機(jī)器人完成巡檢工作。智能機(jī)器人中結(jié)合了GPS定位系統(tǒng)、傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、信息技術(shù)、圖像識別技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)智能化的巡檢，從而提高電廠巡檢的效率。隨著各種智能化技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在機(jī)器人巡檢中也逐漸使用智能預(yù)警技術(shù)以及故障診斷技術(shù)，通過分析檢測出來的震動信號，對電廠各種機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷，并對判斷的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和分析，對電廠的整體運(yùn)行進(jìn)行綜合性的評估，從而及時發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患，再利用故障診斷技術(shù)以及故障分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電廠運(yùn)行過程中的智能化檢測、診斷、預(yù)警等，不管是已經(jīng)發(fā)生的故障，還是潛在的安全隱患，都會上傳至信息控制中心，方便設(shè)備維護(hù)人員展開維修，將損失降低，保證電廠的運(yùn)行安全性。例如利用智能預(yù)警和診斷技術(shù)，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行智能化的檢測，發(fā)現(xiàn)其中的安全隱患，并結(jié)合檢測的數(shù)據(jù)分析出問題具體的所在位置以及問題的大小，及時解決。另外，還能夠?qū)崿F(xiàn)電廠運(yùn)行的動態(tài)監(jiān)控，對電廠的負(fù)荷情況、能耗情況以及燃料的使用情況進(jìn)行整理和分析。

3 結(jié)語

總而言之，在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，智能技術(shù)、信息技術(shù)在不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，使得電廠也向著智能化發(fā)展。智慧電廠與智能發(fā)電能夠?qū)崿F(xiàn)高效、清潔、環(huán)保、安全的發(fā)電。隨著智能控制技術(shù)、智能檢測技術(shù)以及智能預(yù)警和診斷技術(shù)不斷的優(yōu)化發(fā)展，智慧電廠的價值能夠最大限度地體現(xiàn)出來，改變傳統(tǒng)電廠的運(yùn)作方式，成為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵部分，促進(jìn)我國電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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