《鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元設(shè)計標準》編制說明

《鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元設(shè)計標準》編制說明（征求意見稿）一、工作簡況1任務(wù)來源本項目是根據(jù)2022年1月10日“中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會團體標準立項的通知”進行制定，項目名稱：“鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元設(shè)計標準”，本標準由中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會提出并歸口，起草牽頭單位：武漢世嘉新能源工程有限公司。2主要工作過程起草階段：2022年1月20日，成立標準制定工作組，明確進度安排。2022年1月21日～2022年4月8日，武漢世嘉新能源工程有限公司完成資料、數(shù)據(jù)等收集、整理，結(jié)合相關(guān)政策要求，形成團體標準《鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元設(shè)計標準》（初稿）及編制說明。2022年4月8日~4月20日，對團體標準《鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元設(shè)計標準》(初稿)及編制說明進行了標準制定組內(nèi)部及相關(guān)專家函審，共發(fā)送征求意見函10家單位。收到7家單位回函，其中3家單位無意見，共23條修改意見。其中，采納22條，部分采納1條，未采納0條。根據(jù)各位專家提出的建議，對標準“初稿”進行修改和完善，于4月24日形成團體標準《鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元設(shè)計標準》（研討稿）及編制說明。2022年4月28日，通過騰訊會議組織召開團體標準《鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元設(shè)計標準》（內(nèi)部征求意見稿）研討會，根據(jù)會議意見，對標準“研討稿”進行修改和完善，于5月20日形成團體標準《鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元設(shè)計標準》（征求意見稿）及編制說明。征求意見階段：審查階段：報批階段：3主要參加單位和工作組成員及其所做的工作主要參加單位：武漢世嘉新能源工程有限公司、國能龍源環(huán)保有限公司、廈門綠洋環(huán)境技術(shù)股份有限公司、浙江德創(chuàng)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰尽芫S真（山東）測試分析有限公司、武漢恒合嘉創(chuàng)環(huán)境工程有限公司、武漢凱迪電力環(huán)保有限公司、浙江天潔環(huán)境科技股份有限公司、浙江菲達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰尽⒄憬髮W(xué)、上海激光電源設(shè)備有限責任公司、紹興市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院。本文件主要起草人：程亮平、李力、周統(tǒng)、謝友金、李敬東、張迎冰、丁剛、趙志華、吳敏、陳意、邱金鑫、陳宇淵、陳洪鋒、張啟玖、鄭成航、陳超、白月、朱青、孫淮浦、趙飛、黃翔。所做的工作：程亮平任標準制定工作組組長，為標準總負責人，全面協(xié)調(diào)標準的制定工作，負責對各階段標準的審核。李力、周統(tǒng)、謝友金、李敬東、張迎冰主要參與標準的起草及編寫工作。丁剛、趙志華、張啟玖、陳超、白月、孫淮浦負責收集國內(nèi)相關(guān)技術(shù)文獻和資料，吳敏、陳意、邱金鑫、陳宇淵、陳洪鋒、鄭成航、朱青、趙飛、黃翔負責對標準各階段意見及建議進行歸納、分析及其他材料的編制。二、標準編制原則、主要內(nèi)容和解決的主要問題1標準編制的原則本文件的制訂遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出、及時修訂、不斷完善”的原則，標準的制訂與技術(shù)創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進、應(yīng)用推廣相結(jié)合，統(tǒng)籌推進。并力求標準具有“簡潔性、通用性、指導(dǎo)性、引導(dǎo)性和可擴展性”的特點。2標準主要技術(shù)內(nèi)容2.1范圍鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元的調(diào)節(jié)對象主要為一次風、二次風、主給水、減溫水，以適合不同煤質(zhì)、不同負荷時燃料在爐膛內(nèi)的燃燒，適用于燃煤電站，鍋爐燃燒方式包括W型火焰、四角切圓、前后墻對沖及循環(huán)流化床，其他燃燒方式鍋爐可以參照執(zhí)行。2.2規(guī)范性引用文件國內(nèi)燃煤電站鍋爐性能指標的常用標準是GB/T10184-2015《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》、DL/T904-2015《火力發(fā)電廠技術(shù)經(jīng)濟指標計算方法》；發(fā)電企業(yè)溫室氣體排放核算也有現(xiàn)行的標準GB/T32151.1-2015《溫室氣體排放核算與報告要求第1部分發(fā)電企業(yè)》。本文件注日期引用了上述文件，并考慮了文件引用過程中的適應(yīng)性，在正文和附錄中有細微修改。2.3術(shù)語和定義由于智能優(yōu)化方面的現(xiàn)行標準尚不多見，本文件對文件范圍所限定的領(lǐng)域內(nèi)的名詞，如“開環(huán)指導(dǎo)”、“閉環(huán)控制”和“漸進式輸出”等進行了定義；而鍋爐運行和降碳方面的規(guī)范體系已非常全面，為便于理解，本文件中摘錄引用文件中必要的術(shù)語和定義，如“發(fā)電煤耗”和“鍋爐熱效率”。2.4總體原則燃煤電站鍋爐系統(tǒng)存在“非線性、強耦合、大延遲、多時變”的特點，使用傳統(tǒng)的自動控制技術(shù)無法很好解決鍋爐系統(tǒng)的控制問題。以鍋爐運行機理為背景，采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等手段，構(gòu)建鍋爐燃燒優(yōu)化相關(guān)計算模型，以數(shù)據(jù)驅(qū)動鍋爐燃燒的智能化升級，為電廠帶來穩(wěn)定燃燒工況、降低煤炭消耗、降低二氧化碳排放等效益。降碳計算單元的本質(zhì)是工業(yè)智能計算。工業(yè)智能計算的設(shè)計需要融合IT技術(shù)，工業(yè)算法，行業(yè)機理，產(chǎn)品支撐等多種要素，迄今為止，還未出現(xiàn)成熟的行業(yè)標準，各行各業(yè)、國內(nèi)國外都在進行大量的探索與嘗試，不斷創(chuàng)新技術(shù)體系和設(shè)計方法。降碳計算單元的接入可以是閉環(huán)控制，計算結(jié)果反饋給鍋爐控制系統(tǒng)，進行閉環(huán)控制；也可以是開環(huán)指導(dǎo)，計算結(jié)果通過人機界面展示出來，指導(dǎo)運行人員進行運行調(diào)整。降碳計算單元的閉環(huán)控制功能可降低人員參與度，降低對運行人員經(jīng)驗的依賴性，減少鍋爐運行人員的操作頻次，降低勞動強度，提高控制精度。在穩(wěn)態(tài)情況下，煤質(zhì)和負荷基本不變化，降碳計算單元可在穩(wěn)態(tài)下優(yōu)化燃燒；在負荷或煤質(zhì)變化時，降碳計算單元可以感知煤質(zhì)或負荷的變化，提前給出調(diào)整方向。降碳計算單元的接入不從根本上改變鍋爐設(shè)備及其系統(tǒng)的性能，不以降碳為目的而犧牲經(jīng)濟或環(huán)保指標。2.5技術(shù)要求2.5.1一般要求降碳計算單元的接入不能影響鍋爐的安全穩(wěn)定運行，不能降低鍋爐氣體污染物的排放指標。目前市場上使用的燃燒優(yōu)化技術(shù)有以下三種：第一種是基于鍋爐燃燒器改造的鍋爐燃燒優(yōu)化；第二種是基于先進檢測技術(shù)的鍋爐燃燒優(yōu)化；第三種是基于智能控制算法的鍋爐燃燒優(yōu)化。本文件只針對第三種基于智能控制算法的鍋爐燃燒優(yōu)化的降碳計算單元。鍋爐的燃燒是一個十分復(fù)雜的過程，其中涉及燃燒、流動、傳熱以及化學(xué)反應(yīng)等多個方面，其受諸多因素影響，主要有煤質(zhì)、負荷、風量、風速、配風方式、煤粉濃度和細度等，而且這些因素又往往互相影響，相互耦合，因此降碳計算單元應(yīng)采用數(shù)學(xué)表達式的方式展示，利用建模的方法進行計算。降碳計算單元模型的建立包括但不限于燃燒熱力學(xué)模型的建立、汽水吸熱模型的建立和綜合能效轉(zhuǎn)化模型的建立。燃燒熱力學(xué)模型，輸入量涵蓋鍋爐風煙系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，輸出鍋爐燃燒能效系數(shù)，進入綜合能效轉(zhuǎn)化模型。鍋爐汽水吸熱模型，輸入量涵蓋鍋爐汽水系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，輸出鍋爐汽水吸熱側(cè)能效系數(shù)，進入綜合能效轉(zhuǎn)化模型。綜合能效轉(zhuǎn)化模型通過接收燃燒能效系數(shù)、汽水吸熱側(cè)能效系數(shù)、汽機側(cè)和發(fā)電機側(cè)能效參數(shù)，輸出鍋爐調(diào)節(jié)參數(shù)。燃燒優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元的模型是通過特定的學(xué)習來建立并完善模型，在實際應(yīng)用中得到了很好的效果。從目前的認知，基于支持向量機算法在有限樣本中仍能得到小誤差計算結(jié)果以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對處理復(fù)雜關(guān)系的良好效果，鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元的建立推薦使用支持向量機算法或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立模型，再結(jié)合基因遺傳優(yōu)化算法，形成一個降碳計算單元。以下對各常用算法進行簡要介紹。支持向量機算法支持向量機是一種二分類模型，它的基本模型是定義在特征空間上的間隔最大的線性分類器，間隔最大使它有別于感知機；支持向量機還包括核技巧，這使它成為實質(zhì)上的非線性分類器。支持向量機的學(xué)習策略就是間隔最大化，可形式化為一個求解凸二次規(guī)劃的問題，也等價于正則化的合頁損失函數(shù)的最小化問題。支持向量機的的學(xué)習算法就是求解凸二次規(guī)劃的最優(yōu)化算法。該方法在建模方面具有強大的優(yōu)勢。它基于統(tǒng)計學(xué)習理論，引入核函數(shù)思想解決了線性分類器用于非線性分類、回歸的問題，采用結(jié)構(gòu)風險最小原理兼顧訓(xùn)練誤差和泛化能力，即由有限的訓(xùn)練樣本得到小的誤差能夠保證對堆里的測試集仍保持小的誤差，能較好地解決小樣本、非線性、高維數(shù)等問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法一種模仿生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，特別是大腦)的結(jié)構(gòu)和功能的數(shù)學(xué)模型或計算模型，用于對函數(shù)進行估計或近似。該方法是由大量模擬生物神經(jīng)元的人工神經(jīng)元廣泛互聯(lián)而成而成的網(wǎng)絡(luò)，是一種模擬和延伸人類大腦功能的新型信息處理系統(tǒng)，是一種自適應(yīng)非線性系統(tǒng)，適合于處理鍋爐燃燒這類多因素、復(fù)雜關(guān)系或關(guān)系不清晰的問題，這也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在燃燒優(yōu)化方面廣泛應(yīng)用的原因?；蜻z傳算法是模擬達爾文生物進化論的自然選擇和遺傳學(xué)機理的生物進化過程的計算模型，是一種通過模擬自然進化過程搜索最優(yōu)解的方法。粒子群算法通過模擬鳥群覓食過程中的遷徙和群聚行為而提出的一種基于群體智能的全局隨機搜索算法。初始化為一群隨機粒子(隨機解)。然后通過迭代找到最優(yōu)解在每一次迭代中，粒子通過跟蹤兩個"極值"來更新自己。第一個就是粒子本身所找到的最優(yōu)解，這個解叫做個體極值。另一個極值是整個種群目前找到的最優(yōu)解，這個極值是全局極值。降碳計算單元的計算既可以通過本地計算實現(xiàn)，也可以通過云計算實現(xiàn)，從保護鍋爐控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全考慮，使用閉環(huán)控制的方式輸出時應(yīng)采用本地計算；使用開環(huán)指導(dǎo)的方式輸出時，數(shù)據(jù)不作為輸入進入鍋爐控制系統(tǒng)，既可采用本地計算，也可采用云計算?？紤]到控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運行人員的勞動強度，降碳計算單元的輸出頻率不應(yīng)太高，依據(jù)經(jīng)驗當進行開環(huán)指導(dǎo)的方式時宜每1小時~2小時輸出一組需調(diào)整數(shù)據(jù)；當進行閉環(huán)控制時，應(yīng)先判斷負荷是否穩(wěn)定，在負荷穩(wěn)定后每20分鐘~30分鐘輸出一組數(shù)據(jù)。考慮到鍋爐控制系統(tǒng)的安全性，采用“漸進式輸出”方法輸出降碳計算單元結(jié)果，每次調(diào)節(jié)量小，對運行影響小，每次調(diào)節(jié)后根據(jù)降碳計算單元計算結(jié)果判斷后再進行下次調(diào)節(jié)。降碳計算單元的數(shù)據(jù)輸出應(yīng)以偏差值的形式輸出，偏差值為實際值與最優(yōu)值的偏差，偏差值通過通訊將數(shù)據(jù)傳輸給鍋爐控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對鍋爐控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制。作為鍋爐控制系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，應(yīng)考慮降碳計算單元的可用率，依據(jù)當前的技術(shù)現(xiàn)狀，其可用率應(yīng)達到99%以上。2.5.2性能要求平均發(fā)電標煤耗、鍋爐效率是鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元效果好壞的直接體現(xiàn)。之所以兩項指標間采用“或”的關(guān)系，原因是每臺鍋爐煤耗不同。當鍋爐發(fā)電煤耗大于300克/千瓦時，建議采用發(fā)電煤耗進行考核；當鍋爐發(fā)電煤耗小于300克/千瓦時，建議采用鍋爐效率進行考核，取較易實現(xiàn)方式進行考核。在不同工況下，使用鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)后平均發(fā)電標煤耗或鍋爐熱效率任一項達到目標即視為降碳計算單元符合性能要求。單位電能碳排放量減少百分比是降碳計算單元效果好壞的綜合體現(xiàn)，標準中對碳排放量的減少量直接提出了要求。2.6驗證方法按現(xiàn)行合適的標準給出試驗方法，并按相應(yīng)標準執(zhí)行。2.7檢驗規(guī)則《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》GB/T10184-2015中章節(jié)7.1.1效率計算有兩種方法，考慮到實施難度及經(jīng)濟性，建議使用輸入-輸出熱量法進行計算，若業(yè)主有要求可按熱損失法進行計算。鍋爐效率的兩種方法計算，輸入-輸出熱量法和熱損失法，也稱正平衡法和反平衡法。采用正平衡法計算鍋爐效率見式（1），根據(jù)總損失熱量采用反平衡法計算鍋爐效率見式（2）。η=QoutQin×100η=(1-QlossQin式中：η——鍋爐效率，%；Qin——輸入系統(tǒng)邊界的熱量綜合，單位為千焦每千克（kJ/kg）或千焦每立方米（kJ/m3），其熱量包括：輸入系統(tǒng)的燃料燃燒釋放的熱量；燃料的物理顯熱；脫硫劑的物理顯熱；進入系統(tǒng)邊界的空氣帶入的熱量；系統(tǒng)內(nèi)輔助設(shè)備帶入的熱量；燃油霧化蒸汽帶入的熱量；Qout——輸出系統(tǒng)邊界的有效熱量，單位為千焦每千克（kJ/kg）或千焦每立方米（kJ/m3）,其熱量包括：過熱蒸汽帶走的熱量；再熱蒸汽帶走的熱量；輔助用汽帶走的熱量；排污水帶走的熱量；冷渣水帶走的熱量；Qloss——鍋爐總損失熱量，單位為千焦每千克（kJ/kg）或千焦每立方米（kJ/m3），其熱量包括：排煙損失熱量Q2；氣體未完全燃燒損失熱量Q3；固體未完全燃燒損失熱量Q4；鍋爐散熱損失熱量Q5；灰、渣物理顯熱損失熱量Q6；其他損失熱量Qoth。根據(jù)熱量損失明細采用反平衡法計算鍋爐效率見式（3）。η=100-q式中：q2——熱效率計算排煙損失熱量，%；q3——熱效率計算氣體未完全燃燒損失熱量，%；q4——熱效率計算固體未完全燃燒損失熱量，%；q5——熱效率計算鍋爐散熱損失熱量，%；q6——熱效率計算灰、渣物理顯熱損失熱量，%；qoth——熱效率計算其他損失熱量，%。降碳計算單元接入鍋爐控制系統(tǒng)前后分別計算鍋爐效率，計算出接入降碳計算單元后鍋爐效率提高的提高量。發(fā)電煤耗參照DL/T904-2015中章節(jié)9.4.2計算，見式（4）。bf=By式中：bf——發(fā)電煤耗，單位為克每千瓦時（g/kWh）；By——試驗期內(nèi)耗用煤量，單位為千克（kg）；α——試驗期內(nèi)汽輪機組向外供出的熱量與汽輪機組熱耗量的百分比，%；Wf——試驗期內(nèi)發(fā)電量，單位為千瓦時（kWh）。降碳計算單元接入鍋爐控制系統(tǒng)前后分別計算發(fā)電煤耗，計算出接入降碳計算單元后發(fā)電煤耗的降低量。二氧化碳減排量核算參照GB/T32151.1-2015章節(jié)5.2計算，計算方法見式（5）。E式中：E——試驗期內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；Nc——試驗期內(nèi)燃料的低位發(fā)熱量，單位為吉焦每噸（GJ/t）；Fc——試驗期內(nèi)燃料的消耗量，單位為噸（t）；Cc——試驗期內(nèi)燃料的單位熱值含碳量，單位為噸碳每吉焦（tC/GJ）；Of——試驗期內(nèi)燃料中的碳在燃燒過程中被完全氧化的百分比，%。降碳計算單元接入鍋爐控制系統(tǒng)前后應(yīng)分別進行二氧化碳排放核算，根據(jù)上述結(jié)果進行二氧化碳減排量計算，計算方法見式（6）。C=M-NM×100………………式中：C——二氧化碳減排量，%；M——接入降碳計算單元前統(tǒng)計期內(nèi)單位電能二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）；N——接入降碳計算單元后統(tǒng)計期內(nèi)單位電能二氧化碳排放量，單位為噸二氧化碳（tCO2）。3標準解決的主要問題《鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元》制定的目的是為了貫徹節(jié)能降碳，規(guī)范燃煤電站鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元的設(shè)計?！皹?gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”是我國現(xiàn)階段能源體系的發(fā)展方向。燃煤電站作為電力市場的主力，運行過程中“降碳”是其清潔低碳轉(zhuǎn)型的一個重要方向。隨著人工智能（AI）技術(shù)的發(fā)展，為鍋爐燃燒優(yōu)化提供了一種新的方法，在不改動現(xiàn)有鍋爐設(shè)備的情況下，通過鍋爐歷史和實時數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析，在線計算出控制量優(yōu)化值，指導(dǎo)參數(shù)調(diào)節(jié)達到“降碳”目的。鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元以鍋爐及其輔助設(shè)備為對象，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、基因遺傳算法等人工智能技術(shù)，結(jié)合鍋爐機理及模型間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立特征量關(guān)聯(lián)模型及鍋爐燃燒系統(tǒng)整體模型。利用鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元，可以實時監(jiān)測鍋爐燃燒狀態(tài)與理論計算的偏差，通過“在線尋優(yōu)”算法，給出一次風量、二次風量、主給水、減溫水等指標的調(diào)節(jié)建議，以降低鍋爐燃料消耗，提高鍋爐效率，實現(xiàn)鍋爐運行過程中降碳。降碳計算單元是鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)的核心。當前我國燃煤電站鍋爐智能優(yōu)化系統(tǒng)快速發(fā)展中存在無標準可依、實施依據(jù)不足的現(xiàn)狀，制定對應(yīng)的團體標準可有效填補空白，有利于推動鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)的規(guī)范發(fā)展，促進燃煤電站鍋爐的清潔低碳轉(zhuǎn)型，也為今后行業(yè)標準、國家標準的制定提供技術(shù)支撐。三、是否有對應(yīng)的國家標準或行業(yè)標準本文件沒有對應(yīng)的國家標準或行業(yè)標準。四、主要試驗（或驗證）情況分析1工程應(yīng)用情況鍋爐熱效率提高的多少或發(fā)電煤耗降低的多少是評價降碳計算單元效果的標準，不同燃燒方式、不同機組規(guī)模、不同運行水平，對鍋爐熱效率和發(fā)電煤耗均有影響。記錄數(shù)據(jù)包含投入降碳計算單元前2小時的鍋爐效率、燃料量、燃料低位發(fā)熱量、計算出的單位電能二氧化碳排放量的平均值，投入降碳計算單元后2小時的鍋爐效率、燃料量、燃料低位發(fā)熱量、計算出的單位電能二氧化碳排放量的平均值。摘選部分實施案例的數(shù)據(jù)如下表所示：表1湖北A電廠數(shù)據(jù)記錄表數(shù)據(jù)項投入降碳計算單元前投入降碳計算單元后優(yōu)化效果機組概況330MW亞臨界切圓燃燒方式，濕冷機組試驗期間機組負荷70%BMCR±2%70%BMCR±2%/鍋爐效率(低位發(fā)熱量，平均值)90.31%91.62%1.31%發(fā)電煤耗(平均值)292.6g/KWh288.5g/KWh4.1g/KWh二氧化碳排放760.71g/KWh750.13g/KWh1.39%表2湖南B電廠數(shù)據(jù)記錄表數(shù)據(jù)項投入降碳計算單元前投入降碳計算單元后優(yōu)化效果機組概況600MW超臨界W火焰燃燒方式，濕冷機組試驗期間機組負荷60%BMCR±2%60%BMCR±2%/鍋爐效率(低位發(fā)熱量，平均值)92.10%93.15%1.05%發(fā)電煤耗(平均值)336.2g/KWh332.5g/KWh3.7g/KWh二氧化碳排放874.1g/KWh864.5g/KWh1.10%表3浙江C電廠數(shù)據(jù)記錄表數(shù)據(jù)項投入降碳計算單元前投入降碳計算單元后優(yōu)化效果機組概況1000MW超臨界切圓燃燒方式，濕冷機組試驗期間機組負荷80%BMCR±2%80%BMCR±2%/鍋爐效率(低位發(fā)熱量，平均值)93.41%94.42%1.01%發(fā)電煤耗(平均值)286.1g/KWh283.0g/KWh3.1g/KWh二氧化碳排放743.9g/KWh736.3g/KWh1.08%表4陜西D電廠數(shù)據(jù)記錄表數(shù)據(jù)項投入降碳計算單元前投入降碳計算單元后優(yōu)化效果機組概況1000MW超臨界對沖燃燒方式，濕冷機組試驗期間機組負荷90%BMCR±2%90%BMCR±2%/鍋爐效率93.29%94.32%1.03%發(fā)電煤耗288.3g/KWh285.2g/KWh3.1g/KWh二氧化碳排放749.6g/KWh741.5g/KWh1.08%表5甘肅E電廠數(shù)據(jù)記錄表數(shù)據(jù)項投入降碳計算單元前投入降碳計算單元后優(yōu)化效果機組概況660MW超臨界對沖燃燒方式，直接空冷機組試驗期間機組負荷65%BMCR±2%65%BMCR±2%/鍋爐效率89.40%90.53%1.13%發(fā)電煤耗315.6g/KWh311.8g/KWh3.8g/KWh二氧化碳排放820.6g/KWh810.7g/KWh1.20%匯總上述實施案例的測試數(shù)據(jù)，如表6所示：表6實施項目數(shù)據(jù)匯總表案例名稱項目規(guī)模鍋爐燃燒方式熱效率提高（%）發(fā)電煤耗降低（g/kwh）二氧化碳減排量（%）備注湖北A電廠330MW四角切圓1.314.11.39湖南B電廠600MWW型火焰1.053.81.10浙江C電廠1000MW四角切圓1.013.11.08陜西D電廠1000MW前后墻對沖1.033.11.08甘肅E電廠660MW前后墻對沖1.133.81.20……從測試結(jié)果看，投入降碳計算單元后，節(jié)煤降碳效果顯著。結(jié)合運行數(shù)據(jù)，工作組認為按現(xiàn)階段技術(shù)水平，設(shè)定“在各選定工況條件下，使用鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)后，鍋爐熱效率提高不小于1%或發(fā)電煤耗降低不小于3克/千瓦時”、“二氧化碳減排量不小于1%”是合理的。2典型案例湖北A電廠330MW亞臨界燃煤機組鍋爐上投入降碳計算單元運行情況見圖1。圖中給出了降碳計算單元在電廠DCS系統(tǒng)中的顯示畫面和控制功能投入情況。圖1DCS畫面中顯示的鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元安裝鍋爐燃燒智能優(yōu)化系統(tǒng)降碳計算單元后，經(jīng)過調(diào)試，于2017年9月進行了性能測試。為測試運行過程中降碳計算單元效果，進行了3天+3天的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，統(tǒng)計接入降碳計算單元前3天發(fā)電量、累計原煤量及低位發(fā)熱量；接入降碳計算單元后3天內(nèi)發(fā)電量、累計原煤量及低位發(fā)熱量。于2017年9月11日-17日進行了煤耗對比測試。該項目實施方和應(yīng)用單位，共同完成了3天+3天煤耗對比，采集了測試期間的煤量及煤樣數(shù)據(jù)，分別進行數(shù)據(jù)處理和分析。未投燃燒優(yōu)化系統(tǒng)時段：9月11日11時-14日11時，投入燃燒優(yōu)化系統(tǒng)時段：14日14時-17日14時。每個試驗時段開始前后，分別上滿煤倉，記錄粉倉粉位，記錄輸煤皮帶稱煤量。煤耗測試主要采集的數(shù)據(jù)包括：試驗期間的發(fā)電量、原煤量及低位發(fā)熱量。測試期間負荷曲線如圖2所示。圖2測試期間負荷曲線測試并未對機組負荷進行人為干預(yù)，上圖顯示：投入燃燒優(yōu)化工況整體負荷水平略低于未投燃燒優(yōu)化工況負荷水平。未投燃燒優(yōu)化工況下電廠日?；灻嘿|(zhì)數(shù)據(jù)及其平均值如表7所示。投燃燒優(yōu)化工況下電廠日?；灻嘿|(zhì)數(shù)據(jù)及其平均值如表8所示。表7未投燃燒優(yōu)化工況下電廠日?；灻嘿|(zhì)數(shù)據(jù)及其平均值采樣日期化驗日期編號低位發(fā)熱量（Kcal/Kg）收到基低位發(fā)熱量（kJ/kg）9/119/13白班5309222299/119/13中班5401226119/129/14白班5379225219/129/13夜班5329223119/129/14中班5499230239/139/15白班5526231369/139/14夜班5433227469/139/15中班5466228869/149/18白班5287221359/149/15夜班524221947燃燒優(yōu)化投入前后煤質(zhì)平均值538722554表8投燃燒優(yōu)化工況下電廠日?；灻嘿|(zhì)數(shù)據(jù)及其平均值采樣日期化驗日期編號低位發(fā)熱量（Kcal/Kg）收到基低位發(fā)熱量（kJ/kg）9/149/18中班5336223429/159/18白班5425227129/159/18夜班5401226119/159/18中班5338223519/169/18白班5246219659/169/18夜班5241219439/169/18中班5259220189/179/18夜班547522923燃燒優(yōu)化投入前后煤質(zhì)平均值534022358測試過程中，兩種工況下分別統(tǒng)計累計電量和煤量，加權(quán)平均算出發(fā)電煤耗。燃燒優(yōu)化試驗結(jié)束后，統(tǒng)計未投燃燒優(yōu)化工況與投入燃燒優(yōu)化工況發(fā)電煤耗及其節(jié)煤情況，結(jié)果如表9所示。表9降碳計算單元接入前后發(fā)電煤耗對比表數(shù)據(jù)項投入前投入后節(jié)約煤耗(g/KWh)累計原煤量（單位：噸）6071.495704.534.23平均低位發(fā)熱量（單位：大卡）53875340累計標煤量(單位：噸)4672.444351.74累計發(fā)電量（單位：KWh）1596978015092100發(fā)電煤耗（單位：g/KWh）292.58288.35結(jié)果顯示，發(fā)電煤耗在運行中降低煤耗達4.23g/KWh，實現(xiàn)了燃燒優(yōu)化的節(jié)煤。表10降碳計算單元接入前后二氧化碳排放量對比表數(shù)據(jù)項投入前投入后減排量百分比累計原煤量（單位：t）6071.495704.531.28%平均低位發(fā)熱量（單位：GJ/t）22.55422.358累計發(fā)電量（單位：KWh）1596978015092100單位熱值含碳量（單位：t/TJ）25.4225.41碳氧化率(%)97.9098.10二氧化碳排放量（單位：tCO2）12495.3511657.30單位電能二氧化碳排放量（單位：g/KWh）782.44772.41結(jié)果顯示，發(fā)電煤耗在運行中降低煤耗達1.28%，實現(xiàn)了燃燒優(yōu)化的降