企业简介

上海吴泾第二发电有限责任公司成立于1999年，拥有上海电气集团制造的第一和第二台600MW国产亚临界燃煤机组，是电网主力型机组。稳定运行20余年，经历从满发超发电，到现在优化精发，控制水平也在不断提升。

实施背景

外部环境对燃煤电力企业的要求发生变化

电力能源从紧缺过渡到有富裕

煤种适应性要求提高

不断提高的自控要求与严峻现状之间的矛盾

环保对脱硝要求不断提高

我司内部存在的一些不足与弊端

对机组各子系统及主系统的特性情况了解不足

缺乏专业的分析手段和高效的技术能力

设计过时，设备老化，可靠性降低

项目开展的目标

在确保安全的前提下，满足电网的要求。

在满足电网高频度负荷响应的前提下，提高机组快速响应能力及稳定性。

探索机组脱硝特性，满足环保排放要求。

项目实施的关键技术

技术路线

通过工艺优化，确定锅炉在各负荷段最佳工况下的参数；

通过系统辨识等方法获取一个智能化多模态对象模型，反映各种不同工况下的对象特性；

设计和优化具有智能、自修正特点的控制策略；

针对低负荷率下机组控制的优化。

研究方法与主要研究内容

采用主元分析法对历史数据进行分析，找出变量之间关系；

在数据得出基础上，寻找系统间的静态关系；

在数据得出基础上，寻找全负荷工况下识别对象间的动态关系；

建立智能前馈系统并实现优化。

主要技术指标

在控制设备满足DL/T57—2006和DL/T774-2004规定的条件下，在负荷为50%~100%的范围内，各控制系统满足并高于DL/T 659－2016《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》的要求

项目计划与实施

计划安排

需要经过如下过程：组态修改、数据收集、方案确定、控制仿真、讨论定稿、参数整定、热力试验、分步投运、效果评估。预计时间需要12-18个月。

实施情况

项目于2018年3月正式实施，历经18个月于2019年11月完成验收。

项目的主要成果

项目解决的主要技术问题

对整个锅炉生产工艺进行了优化，确定了在各个负荷段下的静、动态关系，建立了有效的预测模型，平衡了氧量、风量、负荷率、磨煤机台数、煤种等之间的运行特性，并实现可根据不同工况下的智能动态加速及调整。

项目实际达到的主要技术指标

完成既定要求，实现优于行业标准的目标。

项目完成后的主要成果

通过锅炉运行方式的工艺优化，针对不同负荷所表现出的主要运行问题，在锅炉各项指标原来就较好情况下，静态负荷下锅炉40%~100%全负荷范围内锅炉效率提高0.14%，SCR入口NOx浓度降低17.1mg/Nm3，再热汽温提高约1.84℃，同时弥补了锅炉40%~50%负荷段缺少运行方式的缺陷，适应了低负荷率运行的需要，40%~50%负荷段，再热气温平均提高2.55℃，SCR入口NOx浓度平均降低48.5mg/Nm3

项目的主要技术贡献

首次在火电机组上采用工艺试验和自动控制系统优化相结合的方式，对机组在40%~100%负荷段内的运行方式进行实时优化。首先通过热力试验的方式确定锅炉在各负荷段尤其是低负荷段时最佳工况下的氧量、一次风率与负荷、磨煤机运行台数等的静态关系，并将这些静态关系设置到机组各控制系统的组态方案中；同时采用最新的多变量模型预测控制技术，建立机组运行参数之间的高精度动态模型，形成智能前馈与模型预测控制相结合的联合优化策略，实现了机组运行过程中全负荷段的运行方式实时优化。

实施效果及效益估算

直接效益（估算）

燃煤成本降低约合64.8万元/年

间接效益（估算）

脱硝成本降低约合26.46万元/年

附录

#1机组项目完成后，请有资质的第三方试验机构（上海明华电力科技有限公司）对性能进行了测评。出具如下报告：《上海吴泾第二发电有限责任公司#1机组全过程控制系统性能测试报告》和《上海吴泾第二发电有限责任公司#1机组协调及减温水控制系统试验报告》满足行业规范要求。