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面向大型燃煤机组全工况灵活智能运行的协调控制策略
高效利用大型燃煤火电机组的灵活深度调峰优越性促进更大规模可再生能源电力消纳对构建我国新型电力系统具有重要积极影响。准确掌握燃煤机组频繁变化的调峰过程动态特性是设计高性能协调控制方案的前提条件。因此，本成果推出面向燃煤机组实际发电过程的智能抗扰控制关键技术及其控制器参数在线优化机制。
创新点
随着频繁大范围调峰已成为大型火电机组的常态化运行趋势，本成果设计了一种兼顾机组发电成本及碳排放量的全工况智能抗扰控制策略。通过有机融合误差自抗扰控制器与快速鸽群优化器，机组实现了对电网负荷指令的迅速响应。
华北电力大学
2025-03-26
一种燃煤发电机组超低负荷运行的系统与运行方法
本发明公开了一种燃煤发电机组超低负荷运行的系统与运行方法，该系统由两台联合运行的燃煤发电机组组成，包括汽轮机、蒸汽系统、真空抽气系统、凝结水系统和给水系统；发电机组的蒸汽系统之间通过热再蒸汽联络管相连；发电机组的给水系统之间通过给水联络管相连。本发明将两台机组超低负荷运行时的蒸汽出力，集中在主锅炉上，解决了当燃煤机组超低负荷运行时，锅炉燃烧失稳，磨煤机、风机及脱硝反应器不稳等问题，同时大幅提高锅炉运行操控的安全性和可靠性。
东南大学
2021-04-11
燃煤机组超低排放关键技术研发及应用
我国天然气资源相对短缺，英美等国“煤改气”解决灰霾的成功经验难以复制。燃煤机组能否达到燃气排放限值实现超低排放，对破解我国燃煤污染和能源安全的挑战具有极其重要的意义。针对燃煤污染治理从达标到超低的高效率、复杂煤质的高适应、系统运行的高可靠和低成本等国际性难题，该项目发明了多活性中心高稳定性催化剂及再生改性一体化技术，大幅提升了催化剂的抗中毒、低温活性、协同汞氧化等性能；发明了温-湿系统调控多场强化颗粒物／SO3 脱除技术，通过“凝结—团聚—荷电—迁移”多过程强化，解决了 0.1~1μm 细颗粒脱除效率低的难题；发明了多污染物高效协同脱除超低排放系统，实现了复杂煤质和复杂工况下多污染物低成本超低排放。该项目获授权发明专利 34 件（获中国专利优秀奖 2 项），制订国家和行业标准共 15 项，发表论文 103 篇，他引 1038 次；建成了首个燃煤机组超低排放示范工程，排放浓度显著优于世界最严标准，被国家能源局授予“国家煤电节能减排示范电站”；支撑建设了国家级 2011 协同创新中心。发明成果已实现规模化应用，累计装机容量超 1 亿千瓦，大幅削减了燃煤污染物，全面提升了燃煤污染治理技术水平，推动和支撑了国家燃煤电厂超低排放战略实施，近三年新增销售109.6 亿元、新增利润 11.9 亿元。项目完成人受邀在达沃斯论坛介绍“燃煤污染治理”的中国方案，为解决全球燃煤污染挑战起到了示范和推动作用。技术和产品已输出欧美和“一带一路”国家，赢得了国际声誉。
浙江大学
2021-04-11
燃煤机组脱硝和脱硫优化控制系统
机组脱硝控制普遍存在NOx波动大、喷氨量大、空预器容易堵塞等问题；脱硫控制普遍存在PH值无法正常控制、厂用电率和石灰石消耗量高、净烟气SO2经常超标等问题。 本成果采用自适应SMITH补偿技术补偿脱硝过程的对象特性；采用模糊控制技术，有效克服脱硝过程的非线性；采用智能前馈技术，及时消除各种扰动对NOx的影响；采用模型参考自适应技术，提高脱硝控制系统的自适应能力。针对脱硫控制，本成果以净烟气SO2满足环保考核、吸收塔PH值运行在合理范围、浆液循环泵运行组合最佳为多重目标，采用多目标控制技术，提出脱硫的多目标整体优化控制策略。 采用此项成果后，烟囱入口处的NOx可控制在10mg/NM3之内，约减少30%的喷氨量；能提供最佳的浆液循环泵运行组合指导，降低浆液循环泵整体电耗20%以上。 本项成果已用于150多台燃煤锅炉脱硝和脱硫的优化控制中，得到了广大用户的一致好评。
东南大学
2021-04-13
灵活智能燃煤发电技术
本成果提出一种灵活智能燃煤发电技术。该成果技术历经团队15年科技攻关，包括了以下成果内容：
（1）首创了激光拉曼法煤质在线检测技术，研制了基于煤质在线检测的锅炉灵活燃料与智能燃烧装备。
（2）提出了基于煤流识别的燃料自学习动态智能混配模型，发明了非接触式煤流自动识别与示踪技术，研发了多煤仓多煤种煤位分层动态辨识技术，研制了基于煤流在线监测的锅炉灵活燃料与智能燃烧装备。
（3）发明了炉膛、烟道及制粉系统CO浓度网格式多点高精度在线监测技术，研制了基于CO/O₂双参量协同的锅炉智能燃烧装备。
（4）构建了基于煤质-煤流-CO在线监测-飞灰含碳量等关键实时参量的燃煤火力发电灵活燃料、智能燃料燃烧技术体系，形成了全套系统与装备。
图1 激光拉曼煤质在线检测系统示意图
图2 基于煤流在线监测的锅炉智能燃烧示意图
【技术优势】
本项目发明的具有自主知识产权的“基于CO/O₂双参量的智能燃烧控制技术”、“基于煤质-煤流-CO-飞灰含碳量等实时多关键参量锅炉智能燃烧优化技术”、“激光拉曼煤质在线检测技术”、“非接触式煤流自动识别与示踪技术”，经国际国内查新及专家鉴定，均为本项目组独创技术，其主要技术参数国际领先，填补了锅炉智能燃料燃烧技术的空白，具有明显市场竞争力。
华中科技大学
2023-05-04
燃煤机组深度节能取水协同污染物脱除技术
该成果围绕燃煤电厂燃烧后深度节水节能和净化技术开展系列新技术研发工作，包括开发了一套综合考虑水系统、热力系统和烟气系统的综合模拟仿真平台，开发了烟气－乏汽提质利用新工艺、节能型废水零排放技术、褐煤机组全链条取水工艺，在此基础上研发了均流式静电除尘器、低能耗烟气换热器及吸收式热泵系统等关键部件，同时基于多维多尺度多物理场及人工智能算法，开发出环保岛数字孪生技术。部分产品已完成小试、中试，静电除尘器已实现产业化。
该成果围绕燃煤电厂燃烧后深度节水节能和净化技术开展系列新技术研发工作，包括开发了一套综合考虑水系统、热力系统和烟气系统的综合模拟仿真平台，开发了烟气－乏汽提质利用新工艺、节能型废水零排放技术、褐煤机组全链条取水工艺，在此基础上研发了均流式静电除尘器、低能耗烟气换热器及吸收式热泵系统等关键部件，同时基于多维多尺度多物理场及人工智能算法，开发出环保岛数字孪生技术。部分产品已完成小试、中试，静电除尘器已实现产业化。
华北电力大学
2022-08-29
异形域智能喷灌机组
项目简介 传统的异形域喷头通过调节喷头入口处压力或改变喷头喷射仰角的方法来实现变域 喷洒，但会造成能量消耗大或喷头灌溉均匀度下降，且当前变域喷洒喷头只能实现矩形 和三角形等规则形状的喷洒域，而较难实现不规则形状的喷洒域。智能型异形域喷灌系 统采用现代电力电子技术和变流变压运行理论，提高了喷灌组合间距，减少了单位面积 的喷头数量，也降低了机组的配套功率。发明了变域喷洒喷头起落点精确控制机构，解决了变域喷头启动位置不一致导致的 系统无法同步调节的问题。研制了变域喷洒智能控制器，构建了 24
江苏大学
2021-04-14
小型燃煤锅炉智能控制系统
成果简介这是一款适用于采用小型燃煤锅炉采暖或某些特定场合（如小型烘烤） 等供热系统的自能控制器。 通过控制各阶段风机、 煤机的转速及风煤比， 实现工质温度的智能控制； 系统同时具有热电偶断路、温度超限、 煤料斗缺煤和给煤机主轴过载检测等功能， 并有相应的报警提示。 控制系统具有运行稳定、 智能化、 高效和适用广泛的特点， 对于小型燃煤锅炉供热系统的节能减排和安全运行具有重要的实用价值。成熟程度和所需建设条件已做出样机。 试运行结果表明， 系统运行稳定， 对于
安徽工业大学
2021-04-14
燃煤机组过热汽温和再热汽温优化控制系统
成果介绍燃煤机组普遍存在过热和再热汽温波动大等问题，特别是超（超）临界机组，由于锅炉煤水比在变负荷动态过程中普遍失调，导致过热和再热汽温的波动达（20-30）℃，运行人员只能降低汽温定值运行。另外，在实际运行中，再热烟气挡板往往无法投入自动，只能采用喷水调节再热汽温，喷水量往往有20t/h以上，影响煤耗1g/kwh左右。 本项成果首先采用基于仿人智能控制技术的锅炉煤水比控制策略，确保机组在变负荷过程中的煤水比始终配合，有效抑制过热汽温的变化。在此基础上，采用预测控制、内模控制、状态变量及相位补偿等先进控制技术，提出了完整的过热汽温和再热汽温的优化控制策略。成果应用后，过热汽温和再热汽温波动均能有效控制在5℃之内，可提高过热和再热汽温定值（5-10）℃，约降低煤耗（0.5-1.0）g/kwh；确保再热烟气挡板投入自动，基本上无需再热喷水，可降低煤耗1.0g/kwh左右。市场前景本项成果已用于200多台燃煤锅炉过热汽温和再热汽温的优化控制中，江苏已有70[[%]]以上的机组采用了此项技术，得到了广大用户的一致好评。
东南大学
2021-04-11
燃煤机组过热汽温和再热汽温优化控制系统
燃煤机组普遍存在过热和再热汽温波动大等问题，特别是超（超）临界机组，由于锅炉煤水比在变负荷动态过程中普遍失调，导致过热和再热汽温的波动达（20-30）℃，运行人员只能降低汽温定值运行。另外，在实际运行中，再热烟气挡板往往无法投入自动，只能采用喷水调节再热汽温，喷水量往往有20t/h以上，影响煤耗1g/kwh左右。 本项成果首先采用基于仿人智能控制技术的锅炉煤水比控制策略，确保机组在变负荷过程中的煤水比始终配合，有效抑制过热汽温的变化。在此基础上，采用预测控制、内模控制、状态变量及相位补偿等先进控制技术，提出了完整的过热汽温和再热汽温的优化控制策略。成果应用后，过热汽温和再热汽温波动均能有效控制在5℃之内，可提高过热和再热汽温定值（5-10）℃，约降低煤耗（0.5-1.0）g/kwh；确保再热烟气挡板投入自动，基本上无需再热喷水，可降低煤耗1.0g/kwh左右。本项成果已用于200多台燃煤锅炉过热汽温和再热汽温的优化控制中，江苏已有70%以上的机组采用了此项技术，得到了广大用户的一致好评。
东南大学
2021-04-13