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5月29-30日，由中国产业发展促进会生物质能产业分会、中国能源研究会绿色低碳技术专业委员会主办的“燃煤机组耦合生物质低成本改造及运营专题研讨会”在江苏无锡圆满召开。

来自行业主管部门、燃煤耦合生物质能领域专家、火电行业专家、燃煤和生物质锅炉（含热解气化炉）制造、改造和上下游配套设备制造企业，生物质原料预处理企业、收储运企业，科研院所、投融资机构、行业协会等齐聚一堂，围绕掺烧政策、技术路线、成本分析等多维度结合多个实际项目案例展开深入研讨。

上海全应科技有限公司算法专家黄波博士受邀参会并发表主题演讲，聚焦以氧量稳定控制为核心的智能调控系统。他指出，热电厂生产因具有流程连续、负荷联动等特点，面临能效不优、精准控制难等挑战。而生物质掺烧虽具备低碳、经济及政策优势，却存在热值不稳、堵料、氧量波动大等问题，进一步对智能调控提出更高要求。

针对上述难题，全应 ADMC 智能调控平台应运而生。该平台凭借丰富的数据协议、算法组件库及便捷的操作方式，为热电行业智能调控提供有力支持。以织里长和热电案例为例，智能调控使关键回路自动投用率大幅提升，氧量、主汽温度等指标稳定性显著增强，综合能效提升 1.26%，充分展现了该系统的实际效能。

以下是上海全应科技有限公司算法专家黄波在“燃煤机组耦合生物质低成本改造及运营专题研讨会”上的主旨演讲，演讲题目为《生物质掺烧热电厂的智能调控技术》本篇文章在不改变原文语义的基础上，内容略有调整。

各位嘉宾：

大家好，我是上海全应科技有限公司的算法专家黄波，很荣幸受邀参加今天的闭门讨论会议。今天我将围绕 “生物质掺烧热电厂的智能调控技术” 展开分享，主要包括三个部分：全应 ADMC 智能调控体系、生物质掺烧热电厂的关键技术，以及我们在湖州的实际应用案例。

一、全应 ADMC 智能调控体系：从工业革命到智能控制

人类近 200 年经历了四次工业革命，从蒸汽机时代的机械化、电气化时代的动力革新，到第三次工业革命的自动化（DCS/PLC 系统普及），再到当前以大数据和 AI 为核心的第四次工业革命 ——智能化正在重塑流程工业的大脑。从工业自动化发展的技术脉络看，热电行业正经历从 “自动化孤岛” 向 “全域智能协同” 的跃迁。

热电厂作为典型的流程工业，其自动化路径可分为五层架构：从上层的计划排产、实时调度，到中层的经济优化，再到下层的先进控制与集散系统（DCS）。全应科技打造的 ADMC 智能调控系统，聚焦中间三层核心环节，构建了 “数据采集 - 控制计算 - 人机交互” 三位一体的技术平台：

1. 数据采集平台：支持 Modbus、TCP 等多种协议，通过 CSV 快速建模实现设备数据高效接入；

2. 控制计算平台：提供丰富算法组件库（如模型预测控制、统筹分配、管网平衡），支持 Python 自定义脚本，通过拖拉拽式逻辑编排实现控制策略快速部署；

3. 人机交互平台：集成可视化组件与交互工具，实时展示 2000 + 生产参数，支持远程监控与参数调整。

二、生物质掺烧热电厂的关键技术挑战与解决方案

面对生物质掺烧场景下 “燃料热值波动系数＞10%、负荷响应滞后＞5分钟” 的典型工况，传统 PID 控制已难以满足能效与环保双约束要求。全应科技基于 “模型预测控制（MPC）+ 鲁棒自适应算法” 技术组合，构建了 “分层解耦控制” 体系。

（一）行业现状与核心挑战

生物质掺烧是热电厂应对 “双碳” 政策的重要路径，但面临四大难题：

1. 下游需求波动大：用汽负荷随机变化（如工业用户瞬时启停），需精准预测负荷波动；

2. 岗位协作效率低：锅炉、汽机岗位依赖人工协调，响应滞后且调度粗犷；

3. 多炉多机分配难：母管制机组中，不同锅炉 / 汽机效率差异大，人工调度难以实现全局经济优化；

4. 精准控制难度高：生物质燃料（尤其是非成型燃料）热值不稳定、给料不均匀，导致氧量、主汽压力、氮氧化物（NOx）等指标波动剧烈。

（二）生物质掺烧的特殊性与技术突破

以非成型生物质燃料为例（如未经精细处理的树枝、秸秆），其预处理粗犷（粒径不均、热值波动）、给料易堵塞，导致氧量剧烈波动（±2% 以上），进而引发主汽压力波动（±0.5MPa）和 NOx 超标（小时均值＞30mg/Nm³）。

全应科技的解决方案聚焦氧量控制核心矛盾，提出 “大调 + 中调 + 小调” 三层控制策略：

• 大调：应对断料 / 堵料等极端工况，通过给煤量大幅调整快速响应氧量突变；

• 中调：针对生物质来料不均匀导致的氧量快速波动，通过燃料补偿算法抑制波动幅度；

• 小调：匹配生物质热值缓慢变化，通过给煤微调实现燃烧效率优化。 同时，通过需求预测 - 母管分配 - 机炉协调三级协同机制，将下游负荷变化与氧量控制解耦：利用机器学习预测供气需求，基于锅炉 / 汽机效率曲线动态分配负荷，最终通过底层控制回路（给煤、送风、减温水等）实现精准执行。

三、湖州某生物质掺烧热电厂案例实践

在工业应用中，技术方案的价值需通过 “控制精度、能效提升、环保合规性” 三维度验证。以湖州长河热电为例，该项目作为 “高掺烧比例（30%）+ 非成型燃料” 的复杂工况样本，其控制逻辑部署与性能提升数据，为智能调控技术提供了可复现的工程范本。

（一）项目背景与挑战

湖州长河热电采用 “高压炉掺烧生物质 + 中压炉纯燃煤” 的母管制系统，生物质掺烧比例从 10% 提升至 30% 后，面临三大难题：

• 燃料波动大：非成型生物质料径大于 20 厘米，给料螺旋频繁堵塞，导致氧量波动 ±3%；

• 卡边运行压力高：为追求效益，主汽压力长期接近临界值，调控容错空间极小；

• 环保要求严苛：地处太湖流域，NOx 小时均值需＜30mg/Nm³，人工操作超标率达 16.7%（每日超 4 小时）。

（二）智能调控系统落地效果

基于全应 ADMC 平台构建的控制逻辑涵盖机炉协调、单炉控制、给水除氧等模块，通过算法组件拖拉拽实现快速部署。投运后关键指标显著优化：

• 自动化水平：自动投运率达 97%（受限于频繁断料，纯燃煤场景可达 99%）；

• 控制稳定性：氧量波动标准差降低 26%，主汽温度波动降低 49%，NOx 达标率从 83.3% 提升至 99%；

• 经济效益：综合能效提升 1.26%，年节省成本约 250 万元，投资回报周期≤2 年。

四、问答环节：生物质掺烧的核心技术突破

提问：生物质掺烧锅炉智能调控的核心难点是什么？全应如何解决？

回答：核心难点在于燃料波动与负荷变化的双重不确定性。全应通过两项关键技术突破：

1. 基于负荷的协调控制：结合历史数据训练负荷预测模型，提前 5-10 分钟预判需求变化，联动机炉协调分配负荷；

2. 鲁棒控制算法：针对生物质燃料特性，设计抗干扰的氧量控制策略（如大调 / 中调 / 小调组合），兼顾快速响应与稳态精度。 通过 “预测 - 分配 - 控制” 闭环，系统可适应每 10 分钟 ±40 吨的负荷骤变，同时将氧量波动控制在 ±0.5% 以内，实现高效稳定运行。

结语

全应科技深耕热电智能调控近十年，累计服务 100 余个标杆项目，覆盖化工、生物医药、氧化铝等多个行业。生物质掺烧的智能化实践证明，传统热电厂无需颠覆式改造，只需通过数据驱动与算法创新，即可实现能效、环保与管理效率的三重提升。全应科技期待与更多行业伙伴共探智能调控技术，助力 “双碳” 目标下的能源转型。

谢谢大家！