啃下“硬骨头” 闯出“新路子”
2026年09月28日
字数:2355
版次:02
金秋九月,万里长江碧波翻涌滚滚向东,滋养着两岸的皖山皖水。
坐落于国家级慈湖高新区的安徽马鞍山电厂4号机组集控室里,一派热闹景象:随着168小时满负荷试运行平稳收官,国内首套330兆瓦等级中联门双路供热AI赋能控制系统正式投运。一股股稳定、优质、高效的热流正源源不断地向工业园区输送,不仅标志着校企合作取得关键科创硕果,更成为煤电机组落实“三改联动”部署、服务新型电力系统建设的生动注脚。
两难之困 调峰保供夹缝里的人工值守
作为能源安全的“压舱石”,煤电清洁高效转型是加快构建新型电力系统的重要支撑,“三改联动”则要求传统煤电向更清洁、更灵活、更智能的方向升级。而存量亚临界供热机组普遍面临的现实考题是:既要下压负荷承接电网深度调峰任务,为新能源消纳腾出空间;又要稳住参数保障工业用汽,守护产业链生产稳定。发电调峰与供热保供相互纠缠牵制,成了一道绕不开的行业难题。
该厂4号机组为330兆瓦亚临界凝汽式汽轮机,历经供热改造、中联门升级,硬件层面已具备低负荷供热能力。可硬件短板补上了,控制层面的瓶颈却成了“拦路虎”。中联门搭配两路减温减压供热系统,属于典型的多变量强耦合工况,热负荷波动、机组升降负荷时,各回路互相扰动,传统PID控制难以实现自动稳定调节,运行高度依赖人工操作。
“热用户用汽量一变,我们就得‘钉’在盘面前,不停调整阀门。”机副控刘冠伟回想改造前,语气里仍带着几分感慨,“赶上夜间深度调峰,机组负荷往下一压,供热压力、温度就来回震荡,人半步不敢离开盘前,手调慢一步,蒸汽参数就会大幅波动。”
每到热负荷周期性起伏的时段,集控室便是一派高度紧张的景象。运行人员双眼紧盯跳动的曲线,手上反复微调阀门开度,即便如此,供热品质依旧难有稳定保障。参数剧烈波动,既干扰下游企业正常生产,也压缩了机组调峰空间,更潜藏设备安全风险。要保障供热稳定,就要牺牲调峰能力;追求深度调峰,供热品质又难以保障,机组陷入了“两难全”的困局。
难题即是课题。2025年下半年,该厂正式科技立项,将破解中联门双路供热自动控制难题,作为能源保供、提升机组灵活性的重点攻坚任务。
校企破局 实验室算法走进生产一线
仅凭企业自身力量,很难啃下这块技术“硬骨头”。马鞍山电厂主动对接东南大学科研团队,组建校企联合攻关组,开启了一场横跨实验室与发电生产一线的技术攻坚战。
“高校算法在仿真环境表现再好,如果不能直面现场的各类扰动,落地就是一句空话。”这是攻关团队达成的第一个共识。
经过成千上万条历史运行数据复盘与研究,攻关团队跳出传统PID“扰动发生后再调节”的被动思路,确立“抗干扰控制+人工智能”技术路线,主要依靠前馈预测主动预判负荷扰动,搭建机炉协调、热电解耦一体化控制系统,实现中联门、两路减温减压系统多设备协同调节。
“这套方案的核心逻辑,就是变被动补救为主动预判,不等参数大幅波动,算法就已经提前做出响应。”参与项目的高校科研人员介绍。
2026年年中,技改项目进入现场联调阶段。整整3个月,联合攻坚组扎根生产一线,轮番开展减温减压抗扰特性试验,反复整定AI控制器参数、修正压力推荐曲线,验证工况覆盖100至280兆瓦全负荷区间,包含单双路供热、热流量骤变、机组快速升降负荷等数十种场景。
调试并非一帆风顺。一次模拟热流量断崖式下跌试验中,控制系统短暂出现参数震荡,团队没有走退回手动操作的老路,而是连夜调取历史曲线逐条拆解,复盘扰动传递路径,优化AI前馈预测逻辑,迭代抗干扰模块响应速度。
那段时间,加班熬夜成了攻关组的常态。为拿到一组精准试验数据,大家常常坚守到夜深,对着屏幕上蜿蜒起伏的曲线,一点一点比对、一帧一帧修改参数,历经一轮轮试错、迭代、打磨,适配4号机组现场特性的AI供热控制系统,终于逐步成型。
数见实效 热电解耦闯出了新路子
当168小时严苛试运行顺利通过的消息传来,AI控制系统的各项量化指标全面优于传统人工操作的结果清晰定格。热控班长张振英紧锁了数月的眉头缓缓舒展,眼眶不由得红了。
这份沉在现场的科技创新,终究变成了看得见、摸得着的实打实成效。
目前,4号机组100至280兆瓦全负荷段中联门双路供热实现全自动运行,仅极端异常工况才切手动,彻底告别“人盯盘面、反复调阀”的旧模式。结果显示:2号减温减压系统蒸汽温度偏差可以持续稳定维持在±3摄氏度以内,1号系统温度偏差控制在±5摄氏度以内;两路供热压力偏差稳定控制在0.1兆帕以内;120兆瓦以上负荷母管压力稳定高于2.5兆帕。即便遭遇热流量大幅波动、机组快速升降负荷,母管压力与设定值偏差仍小于0.1兆帕,充分满足下游工业用户高品质用汽需求。
“再也不用死死盯着曲线来回掰动阀门,能把更多精力放在隐患排查上,心里反倒更踏实。”集控员们的一席话,道出一线岗位最真切的变化。
与此同时,调峰保供也实现双向兼顾。依托智能控制实现热电解耦关键突破,机组可在宽负荷区间同时承接深度调峰与工业供热任务。调峰灵活性充分释放,为参与电力市场、提升综合收益夯实技术基础,实现电网、企业、热用户三方共赢。
“以前总觉得AI离生产现场很遥远,现在真正体会到,AI不是花架子,而是用来解决现场久攻不下的老大难。”运行值长丁露露感慨。
项目价值远不止于单台机组,更验证了“抗干扰控制+AI”在330MW亚临界中联门双路供热场景的可行性。项目团队将持续跟踪长周期运行工况,迭代优化AI算法,完善保护联锁逻辑,进一步拓宽调峰供热兼容运行区间,沉淀标准化技术路径,全力为同类型机组改造提供鲜活范本。
生产现场是创新最好的试验场。基层科技创新,扎根现场才有生生不息的生命力,解决真难题,才有沉甸甸的现实价值。面向煤电转型发展的新征程,马鞍山电厂将持续立足生产一线,坚决贯彻落实“三个转型”发展战略要求,深化产学研融合,瞄准技术瓶颈持续深耕,以技术创新推动传统火电柔性升级,为加快构建新型电力系统和守护区域能源安全贡献“马电力量”。
坐落于国家级慈湖高新区的安徽马鞍山电厂4号机组集控室里,一派热闹景象:随着168小时满负荷试运行平稳收官,国内首套330兆瓦等级中联门双路供热AI赋能控制系统正式投运。一股股稳定、优质、高效的热流正源源不断地向工业园区输送,不仅标志着校企合作取得关键科创硕果,更成为煤电机组落实“三改联动”部署、服务新型电力系统建设的生动注脚。
两难之困 调峰保供夹缝里的人工值守
作为能源安全的“压舱石”,煤电清洁高效转型是加快构建新型电力系统的重要支撑,“三改联动”则要求传统煤电向更清洁、更灵活、更智能的方向升级。而存量亚临界供热机组普遍面临的现实考题是:既要下压负荷承接电网深度调峰任务,为新能源消纳腾出空间;又要稳住参数保障工业用汽,守护产业链生产稳定。发电调峰与供热保供相互纠缠牵制,成了一道绕不开的行业难题。
该厂4号机组为330兆瓦亚临界凝汽式汽轮机,历经供热改造、中联门升级,硬件层面已具备低负荷供热能力。可硬件短板补上了,控制层面的瓶颈却成了“拦路虎”。中联门搭配两路减温减压供热系统,属于典型的多变量强耦合工况,热负荷波动、机组升降负荷时,各回路互相扰动,传统PID控制难以实现自动稳定调节,运行高度依赖人工操作。
“热用户用汽量一变,我们就得‘钉’在盘面前,不停调整阀门。”机副控刘冠伟回想改造前,语气里仍带着几分感慨,“赶上夜间深度调峰,机组负荷往下一压,供热压力、温度就来回震荡,人半步不敢离开盘前,手调慢一步,蒸汽参数就会大幅波动。”
每到热负荷周期性起伏的时段,集控室便是一派高度紧张的景象。运行人员双眼紧盯跳动的曲线,手上反复微调阀门开度,即便如此,供热品质依旧难有稳定保障。参数剧烈波动,既干扰下游企业正常生产,也压缩了机组调峰空间,更潜藏设备安全风险。要保障供热稳定,就要牺牲调峰能力;追求深度调峰,供热品质又难以保障,机组陷入了“两难全”的困局。
难题即是课题。2025年下半年,该厂正式科技立项,将破解中联门双路供热自动控制难题,作为能源保供、提升机组灵活性的重点攻坚任务。
校企破局 实验室算法走进生产一线
仅凭企业自身力量,很难啃下这块技术“硬骨头”。马鞍山电厂主动对接东南大学科研团队,组建校企联合攻关组,开启了一场横跨实验室与发电生产一线的技术攻坚战。
“高校算法在仿真环境表现再好,如果不能直面现场的各类扰动,落地就是一句空话。”这是攻关团队达成的第一个共识。
经过成千上万条历史运行数据复盘与研究,攻关团队跳出传统PID“扰动发生后再调节”的被动思路,确立“抗干扰控制+人工智能”技术路线,主要依靠前馈预测主动预判负荷扰动,搭建机炉协调、热电解耦一体化控制系统,实现中联门、两路减温减压系统多设备协同调节。
“这套方案的核心逻辑,就是变被动补救为主动预判,不等参数大幅波动,算法就已经提前做出响应。”参与项目的高校科研人员介绍。
2026年年中,技改项目进入现场联调阶段。整整3个月,联合攻坚组扎根生产一线,轮番开展减温减压抗扰特性试验,反复整定AI控制器参数、修正压力推荐曲线,验证工况覆盖100至280兆瓦全负荷区间,包含单双路供热、热流量骤变、机组快速升降负荷等数十种场景。
调试并非一帆风顺。一次模拟热流量断崖式下跌试验中,控制系统短暂出现参数震荡,团队没有走退回手动操作的老路,而是连夜调取历史曲线逐条拆解,复盘扰动传递路径,优化AI前馈预测逻辑,迭代抗干扰模块响应速度。
那段时间,加班熬夜成了攻关组的常态。为拿到一组精准试验数据,大家常常坚守到夜深,对着屏幕上蜿蜒起伏的曲线,一点一点比对、一帧一帧修改参数,历经一轮轮试错、迭代、打磨,适配4号机组现场特性的AI供热控制系统,终于逐步成型。
数见实效 热电解耦闯出了新路子
当168小时严苛试运行顺利通过的消息传来,AI控制系统的各项量化指标全面优于传统人工操作的结果清晰定格。热控班长张振英紧锁了数月的眉头缓缓舒展,眼眶不由得红了。
这份沉在现场的科技创新,终究变成了看得见、摸得着的实打实成效。
目前,4号机组100至280兆瓦全负荷段中联门双路供热实现全自动运行,仅极端异常工况才切手动,彻底告别“人盯盘面、反复调阀”的旧模式。结果显示:2号减温减压系统蒸汽温度偏差可以持续稳定维持在±3摄氏度以内,1号系统温度偏差控制在±5摄氏度以内;两路供热压力偏差稳定控制在0.1兆帕以内;120兆瓦以上负荷母管压力稳定高于2.5兆帕。即便遭遇热流量大幅波动、机组快速升降负荷,母管压力与设定值偏差仍小于0.1兆帕,充分满足下游工业用户高品质用汽需求。
“再也不用死死盯着曲线来回掰动阀门,能把更多精力放在隐患排查上,心里反倒更踏实。”集控员们的一席话,道出一线岗位最真切的变化。
与此同时,调峰保供也实现双向兼顾。依托智能控制实现热电解耦关键突破,机组可在宽负荷区间同时承接深度调峰与工业供热任务。调峰灵活性充分释放,为参与电力市场、提升综合收益夯实技术基础,实现电网、企业、热用户三方共赢。
“以前总觉得AI离生产现场很遥远,现在真正体会到,AI不是花架子,而是用来解决现场久攻不下的老大难。”运行值长丁露露感慨。
项目价值远不止于单台机组,更验证了“抗干扰控制+AI”在330MW亚临界中联门双路供热场景的可行性。项目团队将持续跟踪长周期运行工况,迭代优化AI算法,完善保护联锁逻辑,进一步拓宽调峰供热兼容运行区间,沉淀标准化技术路径,全力为同类型机组改造提供鲜活范本。
生产现场是创新最好的试验场。基层科技创新,扎根现场才有生生不息的生命力,解决真难题,才有沉甸甸的现实价值。面向煤电转型发展的新征程,马鞍山电厂将持续立足生产一线,坚决贯彻落实“三个转型”发展战略要求,深化产学研融合,瞄准技术瓶颈持续深耕,以技术创新推动传统火电柔性升级,为加快构建新型电力系统和守护区域能源安全贡献“马电力量”。
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