奋楫逐浪天地宽
2024年12月31日
字数:2786
版次:02
本报记者 高 珊 通讯员 杜 磊
深冬时节,淮河两岸色彩斑斓、景色宜人。安徽蚌埠电厂4台高大的锅炉耸立在不远处,甚是引人瞩目。蚌埠电厂坚持科技创新之路,瞄准世界先进水平,在二次再热机组智能发电应用领域勇闯“无人区”,坚决打赢这场“持久战”。今年5月,蚌埠电厂“二次再热机组智能发电关键技术研究与应用”项目荣获中国电机工程学会电力科学技术进步奖一等奖。
破茧——创新思谋长远
在2017年,国内陆续投产的二次再热机组由于煤质不稳定,入炉煤质长期缺乏有效在线监测,造成锅炉燃烧无法精准控制,严重制约了锅炉燃烧安全性、灵活性、经济性,导致无法充分发挥高参数机组的核心优势,不利于节能降耗。更为重要的是,在机组深度调峰过程中,煤质的影响被无限放大,成为影响锅炉稳燃的“绊脚石”。
“当时我们就意识到,煤质是一个很大的扰动因素,不能只依赖运行人员被动调整去适应。”该厂设备管理部副主任马立增回忆道。妥善解决煤质盲点、提升主要参数自动控制品质等相关问题,成为新形势下燃煤发电智慧化提升工作面临的难点。怎样解决煤质“盲盒”问题?发展方向在哪里?历史性课题摆到了全体职工面前,亟待解答。
面对重重困难,该厂做出了一个大胆的决定:研发具有自主知识产权的煤质在线分析技术,改变煤质实时在线分析耗时长、精度差、无法大规模应用的现状,填补煤质在线测量与自抗扰控制在二次再热机组上的应用技术空白。这一项目得到集团公司的大力支持,被列为集团公司科技创新“2030-煤炭清洁高效利用”重大先导项目。
研发任务下达后,蚌埠电厂抽调精兵强将,组建最精干的项目管理团队,与清华大学、南京国能环保公司等组成联合研发团队,严格按照“安全规格等级最高、工业自控水平最高、智能化水平最高、技术经济水平最高”的标准进行建设和运行。
作为集团首个煤质实时测量与自抗扰控制应用项目,零基础、零经验的项目团队只能“摸着石头过河”。在全面总结相关技术和亮点特色、分析机组实际需求的基础上,该厂形成了较为系统、完整的项目总体架构规划,给项目建设定好“路线图”、绘好“时间表”、做好“任务书”,并积极探索和创新工作模式,构建起了横向到边全覆盖、纵向到底无盲点的项目建设组织体系。
蝶变——未来科技照进现实
行走在机组煤质在线分析站,智能感十足、整齐划一的取样管道覆盖6台磨煤机煤粉管精准取样,颇具“未来黑科技”范儿的制样设备吞入原煤,再吐出预处理煤饼,送入激光煤质在线分析系统,被高能脉冲激光一一检视,一连串煤质参数通过光纤网络传至DCS协调系统进行精准控制,全程自动运行。6台高科技设备、2种检测仪器、3个人机交互界面,加上各类电缆、光纤,实现了全覆盖的立体监测体系,确保采样制样测量及时、迅速、精准,同时具有测量速度快、精度高、安全无辐射、维护成本低、易操作等优点。
在研发煤质在线分析系统时,项目团队就定下了它的主基调──全面采用中国自主开发的技术和装备。但由于缺少相关经验积累,没人能给出确切答案。研究团队只能不停计算、试验,对多个参数进行反复论证,才敲定最终设计方案。
没有退路,只能冲锋。项目部组织团队进行重点攻关、实验,逐个调试参数,直至找到最优解,不只是激光器这样的庞然大物,哪怕一根小小的排放管,研究团队也要反复进行计算,选取最佳参数。经过4个多月的努力,终于攻克了设计难题。正是在一次次的不懈攻关、创新中,煤质实时在线测量系统从想法变成了一张张设计图纸,再逐一转化为现场设备,最终实现了满足各工况并24小时不间断运行的苛刻条件。
翩跹——浴火淬“金身”
创新是主题,奋斗是另一个主题。如果说创新代表着新时代电力工人的智慧,奋斗则是新时代工匠精神的鲜明注解。在一千多个日夜里,该厂员工以梦想为题,以奋斗为笔,书写出一个个奋斗事迹,为项目胜利完成写下了新篇章。
在自抗扰自动调节调试应用中,自动调节逻辑参数需整定的有300多处,是原先计划量的近3倍。“虽然安装调试工作也难,但研发都挺过来了,还有什么过不去。”项目执行负责人马立增从开发第一台设备到全系统安装调试,几乎每一个重大节点现场都留下了他的足迹和汗水。“大家彼此加油,鼓鼓劲、咬咬牙,没有啥过不去。”
许旭东在蚌埠电厂从事热控设备管理工作10多年,为了确保高质量完成研发调试任务,他全身心投入到工作中,“能有幸参加这次科技项目工作,我和许多同事都感到非常荣幸,虽然很累很辛苦,但觉得很有意义”。在许多同许旭东一样参与到其中的职工共同努力下,自主设计开发的机组节能监测及优化系统平台、汽轮机本体及回热系统关键部件全工况数学模型等全部按期上线运行和交付使用。
在煤质在线分析检测系统调试快速推进的同时,自抗扰控制自动调节效果经常产生大波动。面对困扰,设备管理部机控班班长张斌与清华大学薛亚丽教授团队一起“扎根”在工程师站整定调节参数,通过不断提出问题、总结经验,让控制策略“实用、好用、管用”,有效解决了一个又一个疑难杂症,保障系统稳定运行。
通过该项目的实施,该厂打造了具有自主知识产权、功能健全、质量稳定可靠的LIBS煤质在线分析系统,实现了入炉煤质的高精度在线分析、锅炉高温管屏安全性在线监测、机组性能监测和运行优化,以及基于煤质测量和数据协调的机组自抗扰控制,提高了二次再热机组在煤质变化和响应电网调峰下的变负荷运行安全性、高效性和灵活性。同时,结合该项目开展了课题研究、技术攻关、人才培养等活动,着力培养和造就各专业领域拔尖创新人才和工匠大师,培养专家型人才2人,申请发明专利6项,其中已获得授权2项,发表科技论文6篇,获得软件著作权2项,参与制定行业标准1项,科技创新成果斐然……一系列科技新成果,为该厂高效超超临界二次再热机组注入了成色十足的“科技感”,该团队也成功填补了国内相关系统设备的多项空白,走出了一条从未有人走过的道路,实现了煤质在线分析监测的突破,向全球展示了中国煤质在线分析监测技术水平。
2022年9月,集团公司科技部充分肯定了该科技项目实施成果,一致通过验收。
2024年5月,项目顺利取得中国电机工程学会“国际领先”鉴定。
2024年10月,项目获得中国电机工程学会2024年度电力科学技术进步奖一等奖。
“我们不仅有了自己的煤质在线分析监测系统,还将这一技术应用到多家电厂,提升了自动调节性能,为国家火电工业技术升级和新技术应用贡献了力量。”马立增自豪地说。从该厂应用开始,辽宁庄河公司、江苏常州公司、山西河曲发电公司、中煤宣城电厂纷纷引进了煤质在线分析监测系统,这项技术不断开花结果。
“登高望远天地阔,就像有了这项突破,才能看到未来煤电技术的发展方向,蓝图被擘画得更加清晰,壮阔前景更加精彩无限。”清华大学教授李政感叹道。
大道如虹踏歌行,筑梦前行天地宽。“国际领先”的光环并没有使人居功自傲,荣誉即是责任和压力,蚌埠电厂全体职工正迎难而上、矢志创新,全力以赴打好创新战役,扬起提质增效“风帆”,实现了企业高质量发展,为火力发电绿色发展带来新的蜕变。