锅炉运行中，煤粉分配不均和燃烧偏斜会引起“发烧难题”，不仅影响运行安全和达汽温能力，还可能引发结渣等隐患。传统的煤粉分配和燃尽风配风依靠固定挡板和经验判断人工手动调整，难以适应多变工况下的动态需求。乐动网所属东方锅炉自主研发的煤粉量偏差智能调节控制系统与高温受热面壁温智能调节系统，“双管齐下”应对复杂工况下高温受热面温度分布不均问题，实现“智能退烧”，相关科技成果经鉴定达到国际先进水平。

2024年1月，这套“智能退烧”系统在国能长源电力汉川电厂成功投用，投运以来，受热面超温报警次数同比减少约60%。

▲“东方造”煤粉锅炉智慧燃烧偏差控制系统投用项目

软硬件联手的“自动平衡大师”

让煤粉分配不“偏心”

集控室里，壁温偏差智能调节控制系统进入最后的软件调试阶段。负责该系统研发的东方锅炉工程师张秀昌介绍道，“壁温偏差调节系统是东方锅炉自主研发的‘黑科技’，通过实时计算模型，综合分析炉内温度场、气氛场等对受热面壁温的影响，并动态精准调控，对受热面壁温削峰填谷，减小了整体的壁温偏差。”

▲粉量偏差智能调节效果

“我们的智能调节软件打破了依靠煤粉流量测量的局限性，建立起从汽温温升、壁温监测到粉量、风量调节的闭环控制系统。就像给风粉装上了‘精准导航’”一同参与调试该系统的工程师粟海涛补充道。

对冲燃烧锅炉对粉管粉量分配的均匀性要求很高，分配不均会造成受热面局部超温、水冷壁局部结渣、粉管堵管等安全隐患。

煤粉量偏差智能调节控制系统如同一个全天候“智能管家”，能够自动判断燃烧均匀性，实时精确调整给煤量，并实现风粉解耦精细调节，完成管屏温升、壁温与风粉的协同控制，解决管屏左右侧吸热不均衡问题。

系统投用后，煤粉分配偏差调节范围达±16.5%，汽温温升偏差降低5℃。

锅炉的“智能体温管家”

实时抚平温度“小情绪”

▲壁温偏差自动调节界面

高温受热面壁温智能调节系统堪称锅炉的“智能体温调节器”，就像人体的体温调节系统一样，能够实时感知锅炉内部的“体温”变化并做出应对，通过智能分析、自动调整，让锅炉始终保持“健康体温”。

具体运行时，温度传感器网络实时监测壁温分布，系统自动识别高温区域和温度偏差，根据壁温分布情况，系统会自动计算生成风门调整策略，并将手动式的挡板改造为电动可调结构，以实现风门开度和摆角的动态精准调节，达到壁温调平的目的。

这套系统建立了完整的壁温监测与调节闭环控制体系，同时融合深度强化学习技术，打造出一个勤奋的“学徒”——以专家经验为学习基础，以运行数据为学习素材，通过不断学习锅炉运行的历史数据和人工操作模式，自己“琢磨”出自动控制策略。

▲热偏差强化学习框图

锅炉的“全方位保护伞”

兼顾高效与安全

除了一对随时可为高温受热面“退烧”调平壁温的智能拍档，东方锅炉还自主研发了关键指标优化控制系统。通过结合机器学习和机理模型，将锅炉燃烧的实际过程转化成数据模型，再结合基于遗传算法的模型寻优技术，全方位优化燃烧各个环节。

此外，研发炉内关键部位结渣状态智慧监视系统，结合高温工业摄像和智能图像识别技术，可在指定受热面结渣形成初期及时识别异常，针对性解决了炉内结焦不能准确识别的问题。

▲关键指标优化控制系统（燃烧系统整体优化控制）界面

工业4.0和智能制造的快速发展为煤电机组转型升级提供了新契机，在“双碳”目标和电力绿色转型的大背景下，东方锅炉将多年的调试运行经验与人工智能技术巧妙融合，打造出燃煤锅炉智慧燃烧解决方案。

这套方案通过人工智能与机理模型的深度结合，有效兼顾电站锅炉的高效运行和污染排放，实现综合智能寻优后的实时闭环控制，护航相关设备在高效燃烧、超低排放、汽温精准达标的理想航道上畅行无阻。

未来，东方电气将持续以人工智能助力能源产业转型升级，为构建清洁低碳、安全高效的能源体系贡献更大力量。