磨煤機是燃煤機組的重要輔助設備，它的作用是磨制合格的煤粉，以保證鍋爐燃燒的需要，其啟停方式、出力情況直接決定機組響應負荷速率及帶負荷能力。磨煤機的日常啟停、調整操作為盤前值班員主要操作項目之一，受值班員水平不一、個人操作習慣等影響，存在因啟停不及時造成的負荷響應速率慢、制粉系統耗電率大、鍋爐燃燒擾動等現象。

為增加磨煤機啟停過程的安全性，促進機組自動化運行水平提升，減少運行人員操作量，進而提高機組負荷響應速率，天洑以APS系統為基礎，借助大數據分析先進手段，在準確預測機組負荷指令和煤量的基礎上指導磨煤機出力，實現磨煤機隨機組負荷變化的自動啟停。

建設目標

1. 通過智能控制解決機電設備管理轉型問題

設備資產是電廠的核心資產，設備可靠性、穩定性是電廠安全穩定生產的最大保障，在技術不斷進步、管理方法、理念不斷提升的背景下，利用大數據、人工智能等先進技術實現設備智能控制，提升設備運行穩定性和可靠性。

2. 通過運維管理智能化實現無人值守

電廠磨煤機啟停主要靠值班 員人為操作，操作量大，對值班員的能力、技術要求較高。 磨煤機自啟停功能可以大幅減少值班人員的工作量，最終實現“無人值守”。

3. 通過設備優化控制降低設備運行成本、提升生產效益

目前火電廠的數據采集與存儲已十分成熟，但數據尚未得到有效利用，大量數據資源閑置，起不到應有的作用，機電從業人員因缺乏技術手段，難以掌握設備運行狀況，設備運行工況也難以調整到最優工況。因此，通過磨煤機自啟停功能，預測負荷指令和煤量，提高機組負荷響應速度，實現磨煤機自啟停，顯著降低設備運行、管理成本。

應用價值

磨煤機自啟停功能的開發基于天洑自主研發的數據建模平臺DTEmpower，通過大數據分析的手段實現負荷指令預測和煤量預測，再通過預測結果指導APS系統控制磨煤機啟停。整個功能的實現在電廠現有系統的基礎上即可完成，成本低，應用效果好，有效促進電廠的節能增效。以兩臺機組6臺磨煤機計算，每年可為電廠帶來超過百萬的經濟效益。

磨煤機自啟停功能框架

磨煤機自動啟停功能通過三個功能組的互相調用、配合來實現，三個功能組分別為：選擇組、命令組、執行組。選擇組以“先啟動下層磨，先停運上層磨”為原則，通過默認或手動設定的啟、停優先級，指導命令組啟停。命令組集成磨煤機啟停操作各節點任務，根據實時負荷變化率及邏輯條件判斷在合適時機發出各項操作命令。執行組通過預設邏輯程序，對發出的各命令進行執行。磨煤機啟動時將執行組邏輯分為磨煤機暖磨、磨煤機啟動、磨煤機增加出力等，磨煤機停運時分為磨煤機減出力、磨煤機停運、停運后吹掃等，通過命令組對執行組的分步命令、調用，實現磨煤機自啟停的精準節點控制。

負荷指令預測

負荷指令預測是電力系統經濟調度中的一項重要內容，準確的負荷指令預測，可以經濟合理地安排發電機組的啟停，保持電網運行的安全穩定性，有效降低發電成本，提高經濟效益和社會效益。

負荷指令預測模型融合了多種智能算法對負荷指令進行預測，數據輸入為負荷指令，數據輸出是當前時刻負荷指令，預測效果如下圖，結果表明，模型對于負荷預測具有很好的預測效果，對于負荷升降趨勢較為精準。

煤量預測

 

煤量預測模型是通過負荷等多種特征量對燃煤量進行預測，預測時對數據進行自編碼清洗，減少數據中的噪聲干擾，實現對煤量的快速準確預測。數據輸入為機組負荷、主汽壓力、主汽溫度、主汽流量、環境溫度、再熱汽溫、再熱壓力，背壓特征變量，數據輸出為煤量，預測效果如下圖，預測曲線與實際曲線重合度較高，對于磨煤機出力指導具有重大參考意義。

自動啟停控制流程

自動啟停控制通過獲取磨煤機不同狀態，設置相應的負荷限定值和煤量限定值，通過負荷預測模型和煤量預測模型指導磨煤機啟動前暖磨、停運前減出力操作。為保證暖磨、減出力步驟的及時性，引入相應邏輯判斷條件，輔助負荷指令預測曲線指導操作。

磨煤機一鍵啟動

磨煤機一鍵停止

總結

天洑通過大數據分析預測負荷指令和煤量，及時指導磨煤機出力，實現磨煤機自啟停功能，為電廠的節能增效減員提供了巨大的助力，也為火電廠向智慧電廠的轉型邁出了堅實的一步。