1、项目背景

在“双碳”目标的引领下，我国能源结构正逐步向绿色、低碳方向转型，新能源如风电、太阳能发电日益成为电力装机的主体。当新能源发电大规模接入时，其出力的随机性、波动性和间歇性特点使得有效容量不足，难以满足实时用电需求。在极端天气或连续多日的少风、阴雨天等情况下，这种不足可能引发能源安全危机和电力系统的连锁反应。随着新能源的快速发展，使得电网对调峰电源的需求急剧增加，依赖煤电机组的灵活调节能力来保障电网的稳定已成定局，尤其是新疆等地新能源资源丰富，煤电机组由电量主体转变为调节主力的的需求极为迫切。因此，依托新疆准能投资有限公司2×660MW机组智能灵活调峰项目（以下简称“准能电厂”）研究和实践大型火电机组在极端气候下智能灵活调峰寻优关键技术的研究与实践，对于优化能源结构、推动能源转型、减少碳排放具有重要意义。

2、项目目标与原则

准能电厂的目标是在传统DCS基础上植入智能运算集群，打造新一代一体化智能发电控制系统DCS+,根据机组运行机理结合现实困境和痛点，部署高级算法和复杂模型通过大数据自寻优学习，研发一套适用于大型燃煤电站在极端气候条件下具备智能灵活深度调峰寻优能力的关键技术，主要包括：极寒地区集间冷冬季防冻经济运行、夏季喷雾优化运行、循泵经济运行的优化算法；机组智能协调控制及深度调峰调频宽负荷运行算法；集在线性能分析、预警和诊断，高性能的自主决策优化控制和新型的人机交互模式相结合的智能发电技术。实现机组在极端气候条件和新能源大幅波动时等极端运行工况下各项运行参数达到或优于设计要求，实现了大型火电机组在极端气候下的智能灵活调峰运行，实现电厂生产运行的智慧化、高效化、节能化和灵活调峰。

准能电厂以新疆自治区准东五彩湾国家级经济开发区的2×660MW机组控制系统为研究对象，并在特变电工若羌电厂、北一电厂等的机组上进行推广应用。项目通过理论分析及集成设计、仿真测试和现场性能测试等方法提出大型火电机组极端气候智能灵活调峰寻优关键技术研究及工程应用技术路线，集成机组控制优化方案，保证系统安全稳定运行要求的同时，优化机组控制系统，使机组达到安全稳定运行和节能增效的效果。并以此为基础集成设计、制造、安装、调试及运行维护技术标准，形成具有自主知识产权的智能控制系统的应用技术，推动国内电力控制技术的发展。

（1）产业预期指标

从供给侧满足基于大型火电机组智能控制灵活调峰的迫切需求，可以有效扩大火电机组智能电厂的市场规模，进一步提高智能控制模块的应用。

（2）项目的科学价值

本项目属于跨学科、前瞻性领域应用示范，将形成大型火电机组极端气候智能控制的理论，突破机组智能控制应用遇到的边界条件限制等技术难题，对于智能控制系统的全面推广具有重要的学术价值。

3、项目实施与应用情况

本项目建设方向是以自动化，数字化，信息化为基础，综合应用互联网，大数据资源，形成一种具备自学习、自组织、自趋优，自恢复等功能的大型火电机组在极寒地区气候下的智能发电运行控制模式。建设重点核心是构建智能发电控制系统平台DCS+和相关智能功能模块的研究，基础是实时的动态大数据、手段是强大的计算能力。

项目建设过程中结合电厂超超临界机组实际情况，以人工智能、物联网、大数据分析技术为基础，建立一体化数据平台,部署 “智能管控一体化”、“智能监控”、“智能多维巡检”等板块应用，完成：智能协调控制优化、设备故障预警、状态检修决策支持等功能，在管理、运行、检修等方面实现电厂智慧化。

3.1 项目实施过程

以准能电厂项目为基础的大型火电机组在极寒地区气候下的智能发电运行控制的项目实施过程如下：

（1）调研立项

2022年3月4日准能电厂项目组在特变电工股份有限公司的授权下组织专家和生产精英到国内电力行业各大龙头企业的智能发电示范项目进行对标调研，在结合对特变电工内部火电机组天池能源北一电厂智慧电厂改造和昌热电厂智慧电厂改造的经验上进行技术优化和功能升级，进行新建项目配套智能化功能的立项。

(2)项目测试及验收

2023.12.24-12.30出厂验收：公司组织准能电厂用户在杭州和利时公司对项目采用的和利时智能发电控制系统平台HOLLiAS MACS IC DCS+进行出厂测试。

(3)工程实施及投运

项目实施工期从2023年7月20日开始，到2025年1月4日机组168试运结束。整个改造过程包括：厂家制造、现场安装、现场调试、现场性能测试和系统投运六部分。

3.2 项目研究和实施的具体技术  

（1）智能控制平台开发

通过智能控制平台（DCS+）平台开发，建立基本控制、智能控制等层级之间的闭环联系，纵向打通基本控制与智能控制的界限；集成第三方应用及第三方算法，实现生产大区内的数据统一管理，提供开放的高级应用环境；实现智能算法的低代码化、图形化、模块化的开发应用，提升经验和知识可复用程度，降低运行分析人员的技术门槛。

图1 智能发电平台网络架构图

（2）间冷智能优化系统

极寒地区集间冷冬季防冻经济运行、夏季喷雾优化运行、循泵经济运行的优化算法间冷智能优化系统，是通过嵌入机理计算模型，利用运行历史数据库，对影响间冷系统性能的主要因素进行定量的耗差分析，并根据机组的实际运行边界条件（如机组负荷、环境温度等），开展可比工况下的历史寻优，以各影响参数、指标的耗差总量最低为目标，找出最优的循环水泵运行方式. 实现间冷塔扇区出水温度的智能化自动调控，保障间冷塔冬季防冻安全、经济运行，大幅降低运行人员操作和监盘工作强度。

（3）机组智能协调控制及深度调峰调频宽负荷运行算法

基于多变量预测控制及模糊前馈的协调优化方案，利用系统辨识工具对系统历史数据进行分析、筛选、辨识，建立燃料量、综合阀位与主汽压之间的模型，然后基于模型构建多变量预测控制策略，最后根据专家经验设计基于能量平衡模糊动态前馈，并将预测控制与模糊前馈相结合完成协调优化控制。多变量模型预测控制算法实施对燃煤发电机组的控制，实现锅炉燃烧系统多输入多输出变量的优化控制，有效地解决了燃煤发电机组被控对象的强耦合、迟延问题。

（4）智能发电技术

集在线性能分析、预警和诊断，高性能的自主决策优化控制和新型的人机交互模式相结合的智能发电技术，集成为实现机组少人值守，少人操作，建设机组具备一定自主决策优化能力的一些智能化模块，进行整合技术的研究和开发，在一个平台下，协同进行智能智能控制的发电技术。

3.3 主要技术性能指标

3.4关键创新点

本项目在研究与应用过程中，主要创新点4项，形成的知识产权包括：获发明专利5项、实用新型专利6项，发表科技论文4篇。

3.4.1创新点

（1）开发了一种基于多源数据驱动的系统集成创新技术，研发了统一、通用和标准的智能控制平台，在此平台上提出基于控制技术、人工智能算法的智能控制技术和数据驱动建模技术，实现超（超）临界机组主参数精细化调整，使机组在全负荷工况下均具有优越的调节性能。

（2）提出一种针对极寒地区集间冷冬季防冻经济运行、夏季喷雾优化运行、循泵经济运行的优化算法，基于人工智能算法权衡经济背压与经济电耗，经济背压与喷雾水耗量，最大限度降低间冷扇区出水水温，进而降低机组运行背压。

（3）提出一种基于内模和智能前馈相结合、智能感知与定值柔化前置控制技术的机组智能协调控制及深度调峰调频算法，实现了在极寒地区极端天气机组具备宽负荷高速率运行调节能力，具备与新能源协同调峰能力，保证了新能源的吸纳和电网安全。

（4）提出一种集在线性能分析、预警和诊断，高性能的自主决策优化控制和新型的人机交互模式相结合的智能发电技术，利用智能发电平台的算力，系统具备机组全流程处理能力、全工况适应能力和全生命周期的可用性，最终实现机组“无人巡检、少人值班”。

3.4.2主要专利

（1）专利名称：基于智能视觉的锅炉及四大管道膨胀在线监测方法及系统

本发明提供基于智能视觉的锅炉及四大管道膨胀在线监测方法及系统，涉及检测技术领域，包括获取锅炉及四大管道的多角度实时视频图像，针对感兴趣区域视频图像序列，采用基于注意力机制的三维卷积神经网络模型提取时空特征；利用图注意力网络对不同管道的多维度特征向量进行全局关联性建模，构建管道系统的拓扑关系图；基于三维几何膨胀模型，构建锅炉管道系统的多物理场仿真模型；基于所述多物理场仿真模型生成管道膨胀状态的实时监测数据，通过与预设阈值比对，得到管道膨胀的异常状态数据；根据异常状态数据，利用故障树分析和贝叶斯网络诊断管道膨胀故障模式，生成分级预警信号和检修策略决策信息。

（2）专利名称：一种极寒天气间冷塔冷端防寒控制方法及系统

本发明提供一种极寒天气间冷塔冷端防寒控制方法及系统，涉及人工智能技术领域，包括：采集异构防寒数据，提取关键概念，视觉特征，数值属性，组合得到极寒防寒知识库，构建防寒知识图谱，进行特征提取，语义信息聚合，得到节点嵌入式表示；构建极寒天气预测模型，生成极寒天气演化序列，确定间冷塔防寒效能并以防寒效果最大化和经济成本最小化为目标，通过多目标算法进行求解得到最优控制策略集；采集实时运行数据并与极寒天气演化序列进行数据交换，生成防寒态势认知，进行知识推理并动态关联约束条件进行分布式协同优化，生成自适应控制指令并发送至执行机构，获取局部防寒态势并结合全局防寒目标生成全局防寒方案。

（3）专利名称：基于智能化控制及智能预警的DCS黑屏运行方法及系统

本发明提供一种基于智能化控制及智能预警的DCS黑屏运行方法及系统，涉及DCS预警技术领域，包括构建多源异构数据采集与融合框架，并采用本体映射方法对多源异构数据进行语义关联，识别设备和工艺的异常情况和异常类型，计算异常风险等级，生成异常预警信息；当DCS系统检测到黑屏故障时，根据异常预警信息进行故障诊断，结合故障诊断结果和异常风险等级，采用多目标优化算法动态生成自适应智能控制策略，将优化后的自适应智能控制策略转化为控制指令，根据控制指令对设备和工艺的运行参数进行自动调整，利用区块链技术对智能控制过程中的关键决策和操作信息进行安全存储，通过智能合约机制触发所述控制指令的自动执行。

（4）专利名称：极寒天气冷却塔防冻预警与优化控制方法及系统

本发明提供极寒天气冷却塔防冻预警与优化控制方法及系统，涉及控制技术领域，包括部署多层次传感器网络，在云端服务器上运行基于图神经网络的异常检测算法，实时分析传感器数据，识别潜在的防冻风险和设备故障；基于所述冷却塔当前运行状态，利用量子退火算法优化求解多目标规划问题，同时考虑冷却效率、能耗、防冻安全性三个目标，结合所述多目标规划问题对应的约束条件，生成最优控制参数；将所述最优控制参数输入到预先训练的强化学习控制器中，所述强化学习控制器基于当前环境条件和系统响应动态调整控制策略；通过所述强化学习控制器输出实时控制指令，对冷却塔进行自适应调节。

（5）专利名称：一种极寒天气间冷塔温度场在线监测方法及系统

本发明提供一种极寒天气间冷塔温度场在线监测方法及系统，涉及人工智能技术领域，包括：布置温度传感器阵列，采集初始数据并发送至监测分析系统，生成离散温度数据点进行空间插值，得到三维温度场分布模型，进行网格剖分，生成三维温度场可视化模型；获取间冷塔历史运行数据并进行关联规则挖掘，并构建最优温度场分布模型，对三维温度场分布模型进行多尺度分解，逐级对比，识别温度异常区域，标记潜在结冰区域，进行预测，生成预测温度变化趋势，确定结冰参数；判断并结冰风险，划分为多个预警等级，若结冰风险超过预警阈值，发送预警信息，提取候选除冰策略，求解综合效益评分，生成最优除冰策略组合并解析为控制指令发送至执行单元进行除冰。

（6）专利名称：一种电站锅炉的智能吹灰装置

本实用新型提出了一种电站锅炉的智能吹灰装置，包括安装板和锅炉主体，所述锅炉主体的表面开设有直槽，所述直槽内开设有放置槽，所述直槽内安装有移动板，所述移动板的表面安装有连接板，所述锅炉主体的表面安装有电动缸，所述电动缸的输送端与连接板相连接，所述安装板的表面安装有安装架，所述安装架的表面通过输送机构安装有吹灰机构。该种一种电站锅炉的智能吹灰装置，结构简单合理，设计新颖，操作简单，具有较高的实用性，便于广泛推广使用。

3.5重点难点问题及处理方案

3.5.1解决常规DCS平台算力不足和数据处理的问题

常规DCS平台的算力不足、容量不足、开放性不足，使得常规DCS无法完成复杂算法的运行，控制效果受限，另外智能控制平台在具备算力和开放性满足的基础上，平台的数据安全的矛盾也日益突出。

为了满足智能火电厂大型燃煤机组等设备海量数据湖的实时数据的高速采集、处理及应用，在多维智能平台中引入了广域型数据构架的形式，构建了基于内生安全机制框架的大规模分布式数据库系统。通过该大规模分布式数据库系统形成了一个智能化的综合大数据中心，解决了火电厂生产运行过程中产生的海量数据的实时采集和数据湖存储的问题。通过在平台内构建的融合时序性、关系型和流媒体等多源异构数据形式的新型大规模分布式数据部署体系，针对不同数据源采集密度不同的特性采用合理的作业调度机制，解决了对电厂运行设备大数据处理中数据的持续暴增等关键问题。实现了可扩展并行数据库分析，达到最大支持50万点生产控制的工业数据湖软件，

大规模分布式数据库系统的构建则采用了集群分布式处理的方式，集群（Cluster）是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算节点，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。集群可以用较低的成本获取较高的性能、降低成本、增加可扩展性和可靠性。能保证了数据接入的实时性和并发性，目前平台可保证1秒50W点规模的数据同时接入。同时保证了各种数据库接入的稳定性和可靠性，同时结合系统的内生安全机制，攻克了kafka集群加密的技术难关，研发出了新的集群加密技术。

3.5.2在冬季工况下的空冷系统防冻和机组背压压红线运行的问题

空冷岛的空冷凝汽器会随着环境温度和机组负荷的不同，凝汽器内蒸汽的凝结状态会发生变化 ，因此空冷系统呈现出不同的温度场。当冬季环境温度过低时，蒸汽遇温度骤变会提前凝结，在顺流管束下部和逆流管束上部都容易出现低温区，由于管束下端凝结水流量增多，无论顺流管束还是逆流管束都容易在管束下部出现冻结现象。虽然逆流管束的上部随着水蒸汽凝结过程完成，蒸汽量及凝结水量均会减少，但是不凝气体含有的水蒸汽凝结后仍有可能形成絮状结冰，堵塞翅片管的流通面积。

根据理论研究与电厂实际运行经验，通常逆流单元比顺流单元更容易结冰，空冷岛边缘处的单元比内部单元更容易结冰。实践证明低环境温度下，散热管发生冻结即使采取措施解冻后，由于散热管发生变形会导致相邻管段翅片间距增大，从而使得冷却风量增大导致结冻危险性增大，形成冻结恶性循环。总结来说顺流单元下部容易冻结，逆流单元中上部容易冻结，逆流单元较顺流单元容易冻结.

本项目研发一套间冷及冷端控制优化算法，解决了在冬季工况下的空冷系统防冻和机组背压压红线运行的问题。主要研究内容包括间冷冬季防冻经济运行、夏季喷雾优化运行、循泵经济运行的算法。优化目标为间冷百叶窗开度、扇区喷雾电动阀开关、循泵运行参数，通过算法内预建模型，给出安全的百叶窗开度指令、经济的喷雾电动阀开关指令、和经济的循泵运行指导参数，保障间冷系统安全过冷，降低散热管束冻结风险，同时最大限度降低间冷扇区出水水温，进而降低机组运行背压。优化系统根据机组运行条件，权衡经济背压与经济电耗，经济背压与喷雾水耗量，综合分析，间冷智能优化系统实现间冷塔扇区出水温度的智能化自动调控，保障间冷塔冬季防冻安全、经济运行，大幅降低运行人员操作和监盘工作强度。

图2 空冷运行监控界面图

具体说明如下：

（1） 扇区出水温度调控功能

智能优化系统具备扇区水温调节功能，在控制权交由智能优化系统后，系统可在DCS调节基础上，无扰切换，按水温目标值进行调控。算法根据环境温度变化、发电负荷、大气风速风向，精准调节百叶窗开度，跟随目标水温。

（2） 温度场壁温低温、低低温保护功能

智能优化系统对采集的大数量管束壁温数据进行多个维度剖析，计算每个散热面、散热面与散热面之间的特征及差异，通过算法模拟的特征向量来及时地进行防冻保护。按风险程度，防冻保护分为低温、低低温保护。算法模块结合壁温分布态势、数据分析、专家经验，分层多级报警保护，对开叶窗开度及时有效地予以干涉，降低管束局部冻结的风险。

基于管束壁温的防冻判断手段，能提高管束冻结风险的预判准确度，为机组水温在较低区间运行提供保护基础。

（3）扇区出水温度设定值寻优功能

智能优化系统提供水温寻优功能，根据间冷系统和机组的运行参数、温度场壁温数据，当满足寻优条件后，优化系统自动降低运行水温至预定温度，到达目标水温后，间冷机组保持在优化水温设定值附近运行。过程中，如发生低温、低低温保护，寻优停止，优先执行低温、低低温防冻保护动作，直至防冻保护解除后，继续执行寻优。

（4）冷却三角百叶窗开度偏置功能

间冷系统个别冷却三角因检修等原因，三角隔离，未实际进水。通常，运行人员需要进行台账记录，并将对应冷却三角所在的百叶窗执行机构手动关闭。优化系统可以根据温度场状态，自动识别隔离三角，自动关闭隔离三角的百叶窗。

优化系统对个别冻结风险高的冷却三角百叶窗开度自动偏置，避免个别三角频繁保护，影响扇区水温的整体经济性。

（5）冷却三角循环回暖功能

当环境温度极低时，优化系统自动执行轮巡回暖。百叶窗按序间隔回暖，主动防冻。

（6） 喷雾优化控制功能

优化系统通过嵌入机理计算模型，并根据机组的实际运行边界条件（如机组负荷、环境温度、扇区出水温度、冷却三角出水水温等），对发电煤耗、耗水量等指标的耗差进行分析预算，输出最优的控制方式控制各扇区喷雾系统电动门。实现节能、优化运行。

（7） 循泵优化运行功能

优化系统通过嵌入机理计算模型，利用运行历史数据库，对影响间冷系统性能的主要因素进行定量的耗差分析，并根据机组的实际运行边界条件（如机组负荷、环境温度等），开展可比工况下的历史寻优，以各影响参数、指标的耗差总量最低为目标，找出最优的循环水泵运行方式。

优化系统实时计算出机组最优运行背压，以综合发电成本最低为优化目标，确定不同工况下的循泵最佳调度方式，在线给出推荐的循环水泵运行方式组合.

3.5.3深度调峰调频宽负荷运行要求和机组运行安全的问题

针对这一问题，主要通过深调区域控制可靠性审核及优化、深调区域调整试验来解决。

具体方案为：

图3 基于多变量预测控制及模糊前馈的协调系统优化控制方案

3.5.4 机组在线性能诊断困难，性能无法寻优，无法实现机组自主决策优化控制的问题

该模块主要研究应用于火电厂运行优化方面，采用聚类与概率密度统计相结合的多维度边界划分方法，通过数据与机理复合建模技术，建立动态标杆值数据库体系，以构建一套普适有效的全厂实时操作指导机制。其具体创新点：

采用以整体最优工况为目标的聚类分析和概率统计、动态边界划分的方法，挖掘历史最优创建标杆值数据库，判别动态最优辅助建设标杆库，采用人工智能及大数据技术实现智能建库，解决了机组运行边界划分和判别机组最优工况问题。 建立了动态标杆库为核心的指导体系，达到了寻优目标精确有效的效果。

采用电厂运行操作实时量化评价的方法， 采用深度神经网络拟合运行操作与状态参数的变化关系，建立由运行状态参数为中间过程变量的具体表征模型，解决了操作行为量化和操作行为与绩效考评无实时关联的现实问题。 建立了火电厂运行操作量化评价体系，达到了操作指导科学合理的效果。

采用机组数字孪生体技术， 依据电厂热力系统耦合特性，建立机组运行孪生体模型，通过机理算法构建符合电厂实际情况的判据模型、修正模型，得到运行寻优体系。该技术有效地丰富了机组运行优化标杆值，所得到的寻优值更加符合机组生产特性。

机组性能在线寻优功能主要包含初始标杆值数据库建立、在线寻优判据评价模型、标杆值迭代更新、以及标杆值优化管理机制等几个核心内容。

3.5.4.1能效闭环

基于热力学换热机理和神经网络建模方法，建立基于机理-数据-知识为基础的高精度系统模型，在保证现有控制系统与结构不变的前提条件下，建立能效寻优模型，根据负荷、环境温度、燃煤热值等边界条件，利用人工智能优化技术，计算使锅炉效率最优时对应的机组相关系统的操作指令，为实际的燃煤电站生产过程提供闭环控制指令，实现安全、清洁、高效的节能减排目标。

图4 能效闭环逻辑结构图

3.5.4.2标杆值数据库建设

1）工况边界索引

根据对机组各类不可控条件的统计与分析，比如负荷变化、燃煤热值、环境温度变化及设备故障等，依据合理的设定区间，进行分类和综合，建立机组工况边界索引。以边界索引为关键字建立机组综合最优工况下的运行状态量指令值及操作量标杆值，形成机组动态标杆值数据库体系。可支持不同工况（负荷、实时燃煤热值、环境温度等引起的工况变化）下标杆值动态切换，支持工况边界的扩展及标杆库的自动匹配。在运行中由边界索引判别机组实时运行条件，根据机组实时运行条件进行状态量值、操作量值和指令寻优值的动态切换，状态量值用于实时性能分析及耗差计算，操作标杆值用于实时指导运行人员操作。

2） 能效寻优标杆

在一定的边界索引条件下，机组最优工况对应的操作参数作为能效寻优标杆值，指导运行人员操作或机组闭环控制。

3.5.4.3系统高精度模型构建

机组在运行过程中边界条件多变且设备逐渐老化，因此机组的设备运行特性与设计特性早已发生偏离。为了掌握机组的实际运行特性，从而实现机组系统的寻优，另外各子系统之间存在必然的耦合与关联关系，本项目方案通过层次分解和解耦处理等方式，将系统模型根据相关特性分解为若干个子系统模型，作为组成系统模型的基本单元。

系统在热力学建模过程中存在一定的线性处理，且在设备运行过程中存在老化、磨损等问题，为进一步提升模型精度，本方案采用机理分析结合以神经网络为核心的数据驱动技术建立系统动态模型，通过一定的机组运行数据，训练神经网络模型，补偿热力学机理建模损失，使得其预测精度满足要求，然后将所建立的完整过程模型用于系统变工况计算，从而对实际过程中系统操作进行优化的基础和依据。

3.5.4.4能效寻优模型构建

在建立机组系统相关模型后，且模型满足系统精度要求，可以利用建立的模型进行寻优计算。系统的建模和寻优功能具有定时自学习能力，可根据模型偏差对新产生的工况数据进行增量学习建模，增强原有模型的拟合能力，提升模型的准确度。系统以边界划分工况作为寻优系统的输入边界索引，所有划分工况的寻优结果都进入指令标杆值数据库中进行保存。

3.5.4.5能效闭环控制设计

本项目从原理和技术上保证在机组动态运行过程中，实现对锅炉系统运行进行智能闭环控制，在安全、环保指标不超标前提下的经济运行，提升锅炉效率，实现锅炉能效自动闭环控制，大幅度降低运行人员的工作负担。

为保障控制的实时性与安全性，本项目采用通讯接口方式，在不影响原有控制系统基础上，将寻优指令结果送至智能发电控制系统参与闭环控制，且可适应不同工况的运行，保证长时间的在线闭环控制。

同时本系统提供运行人员的监视画面和操作画面，在运行人员操作的原画面新增加投入、退出按钮和新优化画面的链接，方便进行优化系统的投运，同时可以切换到新画面对闭环控制系统进行监控和操作。

4、效益分析

4.1社会效益

基于大型火电机组极端气候智能灵活调峰寻优关键技术的准东项目的建设不仅对社会有着直接的经济效益，如降低煤耗、提高安全性、降低劳动强度、提高生产率等，还对环境产生了积极影响，如减少碳排放、降低环境污染等。这些成果共同推动了社会的可持续发展和环境保护。智慧电厂能够实现整体煤耗降低2.25g标准煤/kWh，使机组运行更加高效、环保。

4.2经济效益

1）主蒸汽温度平均提高3.1℃，再热蒸汽温度平均提高1.6℃，折算降低发电煤耗0.42g/kWh，以年发电50亿kWh计，节约标煤2100吨，按照标煤价格350元/吨，节约燃料成本73.5万元。有效降低了锅炉燃料量的过燃调节，保证了主蒸汽压力的控制品质，优化后发电煤耗降低0.12g/kwh，以年发电50亿kWh计，节约标煤600吨，按照标煤价格350元/吨，节约燃料成本21万元。AGC两个细则考核指标优异，初步测算每年带来经济效益400万元。

2）间冷塔出水温度相比降低~4℃时，机组背压降低~1KPa。一年四季日均温和日平均负荷，通过冷端优化模块，年平均可降低供电煤耗约1.5g/kwh，节约标煤7500吨，按照标煤价格350元/吨，节约燃料成本262.5万元。

新疆准能电厂外景图

准能电厂智能调度集控中心

本项目推荐理由主要有三点：

1. 在总结准东五彩湾国家级经济技术开发区周边电厂掺烧准东高碱煤的经验，在设计阶段就针对锅炉整体进行硬件改造，基于“炉膛设计-沾污调控-干态运行”研制了660MW高效灵活百分之百纯烧准东高碱煤超超临界锅炉，解决了准东煤只能掺烧的世界性难题。新疆煤炭预测2.19万亿吨（占全国40%）,居全国第一，为推广高比例应用新疆煤炭起到示范作用，支撑国家能源安全战略要义。

2. 建立了准东高碱煤燃烧控制数学模型和智能仿真方法，提出了“风煤动态匹配-燃烧分层调控”的准东高碱煤协同优化方法，获得了纯烧准东高碱煤锅炉20%Pe干态运行年累积超2500小时操作的安全边界，创建了纯烧准东高碱煤锅炉高效灵活运行技术。

3. 借助智能发电控制系统，集成了专家经验和先进控制策略，进行间冷塔精准防冻、水温寻优自动控制、宽负荷智能巡航控制、智能按需吹灰、分区精细化智能喷氨控制、智能预警等智能化先进技术。

新疆准能投资有限公司2×660MW机组智能灵活调峰项目研究和实践对于优化能源结构、推动能源转型、减少碳排放等国家能源安全战略转型具有行业示范意义，值得推广。