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自主创新供热管网压力协调控制系统的关键技术开发与产业实践

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成果主要完成人

许舒鹏,薛波,陈雪峰,夏靖宇,刘晨,祁永峰,李昊,钱伟,鞠康,张亚蒙

项目概况

在新能源大规模并网的背景下,大唐泰州热电有限责任公司(泰州公司)针对热电联产机组在发电出力与供热出力顶牛、热网管道分叉多、管损大以及末级用户蒸汽品质不佳等问题,进行了大胆的技术创新。公司基于物联网技术,自主开发了完整的系统解决方案,充分体现了高科技含量和自主创新。 项目的主要硬件方面的工作在于通过在热网管道分叉处安装电动阀,结合光伏板、电源、逆变器和物联网控制器等硬件设备,搭建了一个高度智能化的供电与控制系统。该系统不仅能够精准控制各管道分叉处的蒸汽分配量,还实现了对热网各分支管道压力的实时监测与精确控制,有效解决了传统系统中存在的能源浪费和供热不稳定问题。 为了实现远程控制阀门开度,泰州公司职工自主创新搭建了完整了MQTT物联网通信服务及整套控制系统软件。除此之外,泰州公司还自主研发了基于人工智能的算法,包括时序特征预测和强化学习动态规划算法。通过这一创新技术,公司成功实现了多个阀门的协调联动,使得热网管道本身成为参与汽机负荷调节的“蓄能器”,从而显著提高了联合循环机组的负荷响应能力。该创新不仅提高了汽轮机负荷升降速度,还提升了整体供热蒸汽品质,化解了电热矛盾问题,确保了供热系统在面对负荷波动时的稳定性与高效性。 该项目的实施,展现了公司在物联网技术、人工智能算法和智能控制系统领域的技术积累和创新能力,推动了传统供热仅有出口母管处压力控制转向数字化、智能化方向的转型升级。通过自主创新,项目使供热管损由8%降低到6%左右、提升汽轮机负荷响应能力KP值0.3、改善蒸汽品质、末端热用户投诉率降低了90%。为公司带来了可观的经济效益和社会效益,并为行业提供了可复制的智能化供热解决方案。