燃煤电站制粉系统灵活性运行的安全与效率提升技术

目前燃煤电站制粉系统普遍存在安全监控措施手段匮乏、磨煤机出口温度低等问题，本项目针对燃煤电站制粉系统关键设备，开展其运行状态大数据分析、健康状态评估、故障诊断、故障预警、基于 CO 监测分析的提效降耗优化，以及维修决策优化等方面的理论研究，并开发实施制粉系统灵活性运行的安全与经济性提升系统。实现目标：

（1）通过状态监测与健康评估，明确制粉系统是否存在缺陷、健康程度如何；

（2）采用基于人工智能的故障诊断与预警方法，及时发现设备早期故障，并跟踪其发展趋势，避免重大事故的发生，提高设备安全性；

（3）确保制粉系统全工况及多煤种掺烧、跨煤种掺烧时的安全，杜绝制粉系统自燃事故；

（4）提升磨煤机出口风粉温度 10℃-15℃，降低煤耗、提升效率；

（5）保证制粉系统健康、稳定、高效运行，提高运行监控水平、优化维修方式、降低运行维护成本。

创新点

1、实现基于模糊综合评判法的制粉系统健康状态评估方法；

2、实现基于人工智能的制粉系统故障复合诊断方法；

3、实现基于人工智能的制粉系统故障组合预警方法；

4、实现基于煤低温热解机理的制粉系统安全及提效降耗优化方法。

统计数据表明，电厂设备采用故障预警与健康管理技术能够有效减少设备事故发生率达 75%，节省设备维修费用 25%——50%。但现阶段电厂对制粉系统的状态监测、故障预警与健康管理方面还缺乏足够重视，根据《2021 中国电力行业可靠性年度发展报告》，燃煤电站磨煤机的可用系数为 94.21%，在火电厂主要辅机设备中是最低的，其非计划停运率达到 0.05%，在火电厂主要辅机设备中最高。加之随着我国“3060”双碳战略的实施，燃煤机组经常深度调峰运行，且随着煤炭市场的变化，入炉煤掺烧常态化，掺烧煤的水分、干燥无灰基挥发分、灰分、低位发热量等核心指标都偏离原设计煤种较远，导致燃煤电站制粉系统安全性和经济性进一步恶化。

通过本项目实施，可及时发现设备早期故障征兆，避免如煤粉自燃等重大事故的发生，提高设备安全性和可用率；可进一步提升磨煤机出口风粉温度 10℃-15℃，降低煤耗、提升效率，在保证制粉系统健康、稳定、高效运行前提下，提高运行监控水平、优化维修方式、降低运行维护成本，取得巨大的经济效益和社会效益。