人工智能系统和垃圾发电设备及DCS系统之间的关系

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一、RIDIC 系统与产线设备的关系

产线设备运转的状态是否良好,决定了 RIDIC system 智能化控制系统(以下简称 “RIDIC 系统”)运转的经济性能。原则上,RIDIC 系统不会造成产线设备损坏。它所发 指令始终处于 DCS 系统安全的许可范围内。如产线设备的执行精度越高,线性度越好, 则 RIDIC 系统的准确度也越好,控制效果和收益就越明显。RIDIC 系统力求在设备运转 稳定的情况下,发挥产线的最优化性能。 RIDIC 系统的实施,可以降低中控中控操作人员的工作强度,使他们从 90%的日常 工作的简单重复操作中解脱出来。中控操作人员的工作量,逐步向监控生产设备的故障 分析和处理进行转移,如垃圾封堵,下料出现问题时,及时通知检修人员实时处理,把 影响设备正常运转的隐患及时排除掉。同时,中控操作工的工作重点逐步倾向于对设备 的监控、巡检、检修的工作上,及时调度产线的相关保障资源,确保设备高效安全地运 转。

二. 如何实现给料自动,数据预测,以及关联的指标? 首先,垃圾料仓的抓斗投料工序,还需要人工处理。若要实现智能化抓斗投料,需 要另外上一个系统,即:垃圾料仓智能生产系统。这个议题,暂时不在本方案中讨论。 其次,RIDIC 系统通过五大控制模型及几十个辅助控制模型,根据 DCS 系统的前置 数据反馈、后置数据反馈,如炉温以及排放情况的反馈,控制 0 级铰刀、1 级铰刀、滚 轮给料器的运转(正反转和电机转速),即:系统会模拟一个优秀操作工,根据下列关联 指标来进行预判和感知,并计算出需要进行调控(对冲量)的数值,24 小时不知疲倦地 向 DCS 发送调控指令,以期达成最终的控制目标。 下面就是控制目标、关联指标以及控制节点和控制效果之间的关联关系:

在这里插入图片描述

三. RIDIC 系统的控制范围 从 0 级铰刀开始,一直到烟气排放的所有 DCS 可控过程(发电机组的负荷控制以及干化 系统的控制除外)。控制过程的详细清单如下:
在这里插入图片描述

(具体控制点及相关详细控制参数,将在实施过程中由实施工程师给出)

四、RIDIC系统实现稳定运行的技术手段

从大原则上来讲,RIDIC系统自动调整料、风、煤、水的整体协调,来逐步达到系统运行的最佳工艺目标。系统的工艺目标可能会根据不同的阶段有所调整。系统会支持这些工艺目标的调整。

通过RIDIC系统平台的五大控制模型及辅助控制模型,RIDIC系统不停地在计算着通过OPC协议从DCS系统对接过来的数据,并同时建立实时数据库。实时数据库会记录一小时内的产线数据,同时也记录着控制模型的计算结果。

从理论上来讲,调整一个工况(向DCS系统发送调控指令)的办法可能会是多个。但在某个时间点,调整工况的最优方法只有一个。系统的五大模型预算结果,会选择一个最优解。实际上这个过程是神经网络的求解过程。就是说,在整个控制过程中,所有的控制策略不是固定的,而是根据那一时刻具体的情况,而计算出来的最优解。

模型不断计算着任何一个状态未来1s、2s、3s……60s可能的变化过程。计算结果放置在实时数据库中。这些结果不停地与实际发生的结果进行比对。若比对偏离较大,则调整控制方向,把误差校对回来。这样,就逐步实现了运行状态的最优化逼近。也就是先定性,后定量。

工艺波动的上下限在设备安全的上下限内,而RIDIC系统控制的上下限又会在工艺波动的上下限范围内。实际情况,RIDIC系统的控制上下限比工艺的上下限可能更窄。这就让产线处于相对稳定的运行状态中。

五、RIDIC系统如何获取DCS系统的数据

DCS系统包括两类数据集合(即:状态场(各类传感器)和执行机构)。针对这两类数据集合,实施工程师先要对产线系统做个全面分析,在分析做完后,再针对性的定义RIDIC系统所需要的数据集合。这些数据集合是通过RIDIC系统的位号配置实施工具来进行依次配置,配置完成后,RIDIC系统就会把这些已配置的位号作为实时数据库采集的唯一依据(每条产线的位号配置都会有所不同)。

同时,RIDIC系统还必须配置可替代位号的技术策略。如:生产线上某个传感器失灵、损坏,生产线还不打算停产,那么,RIDIC系统立即使用备用位号参与控制计算逻辑。

若产线传感器敏感度下降,从DCS系统观测不是很“精准”了,RIDIC系统仍然可以继续精准的工作。(原因:产线上的各类传感器因长时间受到高温、高压的侵扰,数据反馈精度都会发生或多或少的偏移,这些因素从根本上是无法杜绝的)

六、RIDIC系统增效的组成

核心的增效在于控制炉膛温度的稳定性,以确保有足够的蒸汽量产生,并让蒸汽量保持稳定。通过智能化技术手段,提升炉膛温度的稳定性,就可以达到既定的经济目标。
可以通过以下2种技术手段,让产线延长生产时间,减缓停炉的次数:
节约氨水喷量,降低灰尘粘度,减缓灰尘沉积厚度。
炉膛温度普遍提升5℃-10℃(再高一些需要根据实际判别,小步迈进方式),减缓灰尘沉积厚度。
追求实施效果:延长生产时间10%左右。
3.减少环保耗材的使用量。

七、经济效益测算中所谓的“1年增加1200万”概念究竟是收入还是利润?

“1年增加1200万”的概念指的是电厂上了RIDIC系统后,每年可以为电厂带来增幅不低于1200万的价值,主要的评估依据是2020年5~7月的生产日报表,评估方法已经在报告中详细描述,其中的主要价值来源于提升发电量10%,而带来这一效果的主要方法就是系统能确保焚烧稳定,确保炉温的稳定以及主蒸汽流量的稳定。

增加的价值包括增产、降耗两个部分。

这些价值的提升,并不需要增加电厂的追加投入成本,在目前不能满负荷焚烧垃圾量的情况下(目前的焚烧垃圾的负荷在90%~95%),通过RIDIC系统的调整方法,可以增加焚烧量,延缓积灰而引起的热转换率下降,以及稳定燃烧后,使得设备能稳定运行,从而降低设备故障率,从而提升发电量10%。

其他的增值部分,如:环保耗材、节煤、降低除尘成本、降低损耗率等的增值部分,都是由于稳产之后的附属产物,也基本不用增加电厂的追加投入成本。

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