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國(guó)內(nèi)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)焚燒爐協(xié)同優(yōu)化控制的電廠——重慶三峰百果園環(huán)保發(fā)電有限公司

時(shí)間:2024-06-24 09:41

來(lái)源:中國(guó)固廢網(wǎng)

重慶三峰百果園環(huán)保發(fā)電有限公司成立于2014年10月,是重慶三峰環(huán)境集團(tuán)股份有限公司旗下的全資子公司,專業(yè)從事重慶市第三垃圾焚燒發(fā)電廠項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)工作。重慶市第三垃圾焚燒發(fā)電廠項(xiàng)目是重慶市的重點(diǎn)工程項(xiàng)目,總投資約24.25億元人民幣,可處理生活垃圾4500噸/天,配置6臺(tái)750t/d焚燒爐及3臺(tái)35MW發(fā)電機(jī)組,日均發(fā)電量約250萬(wàn)度,可供45萬(wàn)戶城鎮(zhèn)家庭日常用電,也是西南地區(qū)最大的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目。

01項(xiàng)目簡(jiǎn)介

重慶三峰百果園環(huán)保發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱“百果園廠”)成立于2014年10月,是重慶三峰環(huán)境集團(tuán)股份有限公司旗下的全資子公司,專業(yè)從事重慶市第三垃圾焚燒發(fā)電廠項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)工作。重慶市第三垃圾焚燒發(fā)電廠項(xiàng)目是重慶市的重點(diǎn)工程項(xiàng)目,總投資約24.25億元人民幣,項(xiàng)目位于江津區(qū)西湖鎮(zhèn)青泊村330號(hào),廠區(qū)占地約350畝(23.3公頃),可處理生活垃圾4500噸/天,配置6臺(tái)750t/d焚燒爐及3臺(tái)35MW發(fā)電機(jī)組,日均發(fā)電量約250萬(wàn)度,可供45萬(wàn)戶城鎮(zhèn)家庭日常用電,也是西南地區(qū)最大的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目。項(xiàng)目于2015年9月30日開(kāi)始平場(chǎng)動(dòng)工,2018年5月24日正式開(kāi)始接收垃圾,6月29日實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)組并網(wǎng),10月28日三臺(tái)機(jī)組完成72+24試運(yùn)行。截至目前(2023年11月),累計(jì)處理生活垃圾量實(shí)際可達(dá)798.1萬(wàn)噸,發(fā)電34.5億度,減排二氧化碳約279.3萬(wàn)噸,歷年來(lái),安全環(huán)保受控,生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效果良好。這座智慧花園工廠為重慶生活垃圾減量化、資源化、無(wú)害化處理做出巨大貢獻(xiàn),現(xiàn)已成為重慶市靚麗的城市環(huán)保名片。

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百果園廠鳥(niǎo)瞰圖

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百果園廠外景

02智慧化工作創(chuàng)新及亮點(diǎn)

百果園廠以分散控制系統(tǒng)為基礎(chǔ),集成了汽機(jī)DEH、電氣ECS、垃圾吊PLC系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了集中控制運(yùn)行;以人工智能、大數(shù)據(jù)分析為核心,進(jìn)行算法分析,實(shí)現(xiàn)了智能焚燒控制、冷端優(yōu)化控制;以SIS/MIS管控一體化信息系統(tǒng)為依托,利用信息化技術(shù)手段提升生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管控力度,實(shí)現(xiàn)高效能人機(jī)管理;以全廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門(mén)禁人臉識(shí)別系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)為保障,實(shí)現(xiàn)了全廠重要區(qū)域的安全管理,統(tǒng)一授權(quán),防止非法闖入。通過(guò)以上多種先進(jìn)控制、信息管理系統(tǒng)的相互應(yīng)用結(jié)合,達(dá)到了百果園廠智能化、智慧化管控的效果。

(1)智能焚燒優(yōu)化系統(tǒng)

智能焚燒優(yōu)化系統(tǒng)是傳統(tǒng)工業(yè)控制與大數(shù)據(jù)人工智能在大型爐排爐控制中一次較好的融合。通過(guò)部署在本地的算法服務(wù)器,搭建工業(yè)智能平臺(tái),收集歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備工藝參數(shù)、運(yùn)行操作參數(shù)并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到算法平臺(tái)進(jìn)行離線訓(xùn)練,將訓(xùn)練模型離線下裝至本地端算法服務(wù)器,再通過(guò)算法服務(wù)器得出控制指令,傳輸至DCS系統(tǒng)作用于各個(gè)控制回路。本地服務(wù)器和DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)間的傳輸設(shè)有安全隔離網(wǎng)閘,保證控制系統(tǒng)的安全性。

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采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法引擎、運(yùn)行參數(shù)預(yù)測(cè)引擎、異常識(shí)別引擎及視頻視覺(jué)識(shí)別算法引擎四個(gè)主要引擎模塊。通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法提取每臺(tái)爐運(yùn)行操作參數(shù),得到控制基準(zhǔn);通過(guò)運(yùn)行參數(shù)預(yù)測(cè)算法構(gòu)建汽包壓力預(yù)測(cè)模型、NOx、SO2預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的短時(shí)預(yù)測(cè),改善控制性能;通過(guò)異常識(shí)別算法,構(gòu)建干燥段料層厚度識(shí)別模型,對(duì)進(jìn)料厚度進(jìn)行快速有效評(píng)估,實(shí)現(xiàn)了進(jìn)料均勻性控制;通過(guò)視覺(jué)識(shí)別算法對(duì)火焰圖像識(shí)別,得到爐內(nèi)火焰燃燒狀況及燃燒火線位置,進(jìn)而指導(dǎo)爐排及風(fēng)量的調(diào)整。

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智能焚燒優(yōu)化系統(tǒng)自投運(yùn)以來(lái)自動(dòng)投入率達(dá)96%,鍋爐蒸發(fā)量、汽機(jī)進(jìn)氣壓力穩(wěn)定性提升,NOx、CO日均值、助燃油耗顯著降低。百果園廠智能焚燒優(yōu)化系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)焚燒爐協(xié)同優(yōu)化控制的項(xiàng)目,也是國(guó)內(nèi)第一個(gè)完全實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的爐排爐焚燒項(xiàng)目。

(2)冷端優(yōu)化系統(tǒng)

基于大數(shù)據(jù)分析建立汽輪機(jī)冷端系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行模型,尋求冷端系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行方式,進(jìn)而提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)主蒸汽的流量,確定汽輪機(jī)的運(yùn)行情況;每臺(tái)汽輪機(jī)的負(fù)荷分配多少,結(jié)合其他輸入條件,求解總熱耗率最低的運(yùn)行方式。通過(guò)把每臺(tái)汽機(jī)的功率特性找出來(lái),建立發(fā)電量跟主汽流量、主汽壓力、主汽溫度、抽汽參數(shù)、背壓的預(yù)測(cè)模型;建立凝汽器換熱模型;建立循環(huán)水管管路特性模型。通過(guò)這三個(gè)模型,計(jì)算在當(dāng)前主汽參數(shù)、抽汽參數(shù)、當(dāng)前環(huán)境溫度下,不同的循泵運(yùn)行方式下的凈發(fā)電量數(shù)學(xué)表達(dá)式。以上面的凈發(fā)電量最大為目標(biāo)函數(shù),用優(yōu)化算法,求出最佳的循泵運(yùn)行組合、最佳真空、預(yù)測(cè)汽機(jī)發(fā)電量、循泵耗電量指標(biāo),再求得微增功率。通過(guò)優(yōu)化冷端損失,合理配置循環(huán)泵運(yùn)行,提升運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)冷端尋優(yōu)。

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(3)垃圾吊集控系統(tǒng)

通過(guò)增加工程師站(兼歷史站),實(shí)現(xiàn)操作記錄查詢、報(bào)警記錄查詢、稱重報(bào)表查詢、故障歷史記錄查詢功能且存儲(chǔ)時(shí)間不少于一年,便于進(jìn)行故障分析及數(shù)據(jù)查詢;同時(shí)將垃圾吊PLC,稱重系統(tǒng)通訊回路打通,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通互聯(lián),為下一步垃圾吊實(shí)現(xiàn)少人值守做好準(zhǔn)備工作。

集控系統(tǒng).png

(4)SIS/MIS管控一體化信息系統(tǒng)

百果園廠SIS/MIS系統(tǒng)共有:環(huán)保指標(biāo)、運(yùn)行監(jiān)控、計(jì)劃統(tǒng)計(jì)、成本控制、設(shè)備管理、安環(huán)管理、物資管理、運(yùn)行管理、綜合管理、辦公管理10大功能模塊。各個(gè)模塊涉及到了生產(chǎn)運(yùn)行、技術(shù)設(shè)備、安全環(huán)保、成本預(yù)算控制、物資采購(gòu)領(lǐng)用等各個(gè)生產(chǎn)辦公領(lǐng)域。

SIS/MIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)電廠范圍內(nèi)信息共享和全廠生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)信息監(jiān)控以及經(jīng)營(yíng)管理的集成化和管控一體化。通過(guò)建立工作流程的規(guī)范化,降低了人員工作量的同時(shí)提高了辦公效率;通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)視、生產(chǎn)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì),優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程、提高生產(chǎn)效率;生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可按照日、月報(bào)表查找顯示,便于數(shù)據(jù)展示、分析;通過(guò)設(shè)備檢修維護(hù)、生產(chǎn)物資的管理,可以準(zhǔn)確掌握設(shè)備狀態(tài),保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行;設(shè)備管理圍繞每個(gè)設(shè)備的KKS編碼形成相應(yīng)的設(shè)備記錄;物資管理圍繞物資編碼,按照導(dǎo)則分成3個(gè)大類,一種物資對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼,由此可查物資活動(dòng),同時(shí)在物資采購(gòu)整個(gè)流程都實(shí)現(xiàn)了同一系統(tǒng)的線上管理,從采購(gòu)需求提報(bào)、詢比價(jià)、招標(biāo)、合同評(píng)審、到貨、入庫(kù)、出庫(kù)全過(guò)程管控。

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03社會(huì)貢獻(xiàn)

百果園廠教育基地是“全國(guó)中小學(xué)環(huán)境教育社會(huì)實(shí)踐基地”和“全國(guó)環(huán)保設(shè)施和城市污水垃圾處理設(shè)施向公眾開(kāi)放單位”,2021年獲評(píng)全國(guó)“十佳環(huán)保設(shè)施開(kāi)放單位”。面向社會(huì)公眾、政企客戶和學(xué)生團(tuán)體全面開(kāi)放,目前已累計(jì)接待來(lái)自世界各地的參觀者4萬(wàn)余人,為普及垃圾焚燒環(huán)保發(fā)電知識(shí),消除鄰避效應(yīng)作出積極貢獻(xiàn)。

2020年12月被中國(guó)環(huán)衛(wèi)科技網(wǎng)授予“2020年度最美垃圾焚燒廠·星光獎(jiǎng)”;

2020年12月被重慶市生態(tài)環(huán)境局授予“重慶市生態(tài)文明教育基地”;

2021年10月在“北極星杯”2021垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)評(píng)選中獲得“運(yùn)行管理標(biāo)桿電廠”及“創(chuàng)新發(fā)展電廠”雙稱號(hào);

2021年12月,在E20環(huán)境平臺(tái)和中國(guó)城市建設(shè)研究院共同主辦的“2021(第十五屆)固廢戰(zhàn)略論壇”比選,榮登“雙百跨越”垃圾焚燒標(biāo)桿比選首期榜單——“精細(xì)化”標(biāo)桿廠;

2022年10月被中國(guó)城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)授予“生活垃圾焚燒廠運(yùn)營(yíng)服務(wù)能力等級(jí)一級(jí)認(rèn)證”;

2022年10月在“北極星杯”2022垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)評(píng)選中獲評(píng)“公眾開(kāi)放優(yōu)秀電廠”;

2023年3月被中國(guó)城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)評(píng)為“AAA生活垃圾焚燒發(fā)電廠”;

2023年在全國(guó)領(lǐng)跑者辦公室開(kāi)展的質(zhì)量分級(jí)及“領(lǐng)跑者”排行榜評(píng)價(jià)活動(dòng)中,獲得智能化服務(wù)五星級(jí)電廠稱號(hào);

2023年連續(xù)三年被重慶市生態(tài)環(huán)境局評(píng)為“重慶市企業(yè)環(huán)境信用評(píng)價(jià)環(huán)保誠(chéng)信企業(yè)”。

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時(shí)任生態(tài)環(huán)境部黨組成員、副部長(zhǎng)的莊國(guó)泰帶隊(duì)調(diào)研

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重慶無(wú)廢城市學(xué)生參觀

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斯里蘭卡環(huán)保部部長(zhǎng)參觀百果園廠

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中美高校學(xué)生領(lǐng)袖參觀合影


編輯:李丹

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