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基于人工智能的发电工程热控技术研究

孔德歆
  
腾跃媒体号
2023年55期
中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 河北石家庄 050000

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摘要:发电工程的热控技术在保证设备高效运行和能源利用方面起着至关重要的作用。随着人工智能技术的快速发展,其在热控技术中的应用也日益受到关注。人工智能可以通过对历史数据的学习和模式识别,提供更准确的温度预测和控制,实现智能化的故障诊断和预警,并实现优化和调节。基于此,本篇文章对人工智能的发电工程热控技术进行研究,以供参考。

关键词:人工智能;发电工程;热控技术;应用分析

引言

基于人工智能的发电工程热控技术的应用,通过对历史数据的学习和模式识别,人工智能可以提供更准确的温度预测和控制,实现智能化的故障诊断和预警,并实现优化和调节。因此,未来的研究需要解决这些问题,提高人工智能在热控技术中的应用效果和可行性。

1热控技术在发电工程中的重要性

发电厂的生产过程(图1),燃料的供给,根据发电厂的类型,可能是燃煤、燃气、核能或可再生能源等。燃料经过燃烧产生高温高压的热能。热能的转换,热能被转化为蒸汽或热水。这一步通常涉及锅炉或反应堆,其中通过燃烧燃料或核反应产生的热能转移到水中。蒸汽或热水驱动发电机转动,产生电能。发电机中的转子通过与定子的相对运动而产生电磁感应,从而将机械能转化为电能。发电厂通过变压器将发电机产生的电能提高到输电网所需的电压,然后通过输电线路将电能输送到不同的区域。在区域内,电能通过配电网进行分配,供应给工业、商业和居民用户。整个生产过程中,发电厂还需要进行监测和控制,以确保设备的正常运行和安全性。此外,环境保护和能源效率也是发电厂生产过程中需要重视的问题,包括减少污染物排放、提高能源利用效率等。热控技术在发电工程中具有重要的作用。发电设备的温度控制和调节对其安全运行和高效性能至关重要。通过应用热控技术,可以实现对发电设备温度的精确控制和调节,从而保证设备的正常运行和延长其使用寿命。热控技术可以确保发电设备的安全运行,过高的温度可能导致设备过热、损坏甚至火灾等安全问题。通过实时监测温度数据,并根据设定的阈值进行自动控制,可以及时发现温度异常,并采取相应的措施,如调整风扇速度、增加散热装置等,以保持设备的温度在安全范围内。热控技术可以提高发电设备的效率和性能,温度过高或过低都会影响设备的工作效率和能源利用效率。通过建立温度调节模型和算法,可以根据外部环境温度、负荷需求等因素,自动调整设备的温度设定值,以实现最佳的发电效率和能源利用效率。

2人工智能在发电工程热控技术中的应用分析

2.1数据采集和监测

数据采集和监测,通过使用传感器技术,可以实时收集各种关键参数,包括温度、压力、湿度等,以及设备状态信息,如运行时间、负载情况等。这些数据能够提供有关发电设备的运行状况和性能的详细信息。数据采集和监测系统的建立可以实现对发电设备的实时监测和远程控制。通过远程监测,工程师可以及时发现设备的异常情况,并采取相应的措施进行处理,从而避免设备损坏或停机造成的损失。此外,数据采集系统还可以为发电设备的维护提供有用的信息,如设备的寿命预测、维护计划的制定等。借助人工智能技术,数据采集和监测系统可以更加智能化和自动化。通过建立机器学习算法和模型,可以对数据进行分析和处理,从而实现热负荷预测、温度控制、故障诊断等功能。这样的智能化系统可以帮助工程师更好地监测和控制发电设备,提高发电效率和降低能源消耗。

2.2热负荷预测和优化

热负荷预测和优化,通过使用人工智能技术,可以基于历史数据和建立的模型,对未来的热负荷进行准确预测。这种预测能够帮助工程师合理安排发电设备的运行策略,从而提高发电效率和降低能源消耗。通过热负荷预测,工程师可以预先了解未来的负荷需求,从而合理调整发电设备的输出功率。这样可以避免过度供电或供电不足的情况发生,提高发电设备的利用率。此外,热负荷预测还可以帮助工程师优化设备的负载分配,避免设备过载或空载的情况,延长设备的使用寿命。借助人工智能技术,工程师还可以通过建立优化算法,对发电设备的运行策略进行优化。通过分析历史数据和实时监测数据,算法可以根据不同的运行条件和需求,自动调整发电设备的参数和运行模式,以实现最佳的发电效率和能源利用效率。

2.3温度控制和调节

温度控制和调节,通过使用人工智能技术,可以实现对发电设备温度的精确控制和调节,从而确保设备的安全运行和高效性能。温度控制是指通过监测和调整发电设备的温度,使其保持在合适的范围内。过高的温度可能导致设备的过热和损坏,而过低的温度可能导致设备的效率下降。通过实时监测温度数据,并根据设定的阈值进行自动控制,可以及时发现温度异常,并采取相应的措施,如调整风扇速度、增加散热装置等,以保持设备的温度在安全范围内。温度调节是指根据实际需求和环境条件,调整发电设备的温度。通过建立温度调节模型和算法,可以根据外部环境温度、负荷需求等因素,自动调整设备的温度设定值,以实现最佳的发电效率和能源利用效率。例如,在低负荷时,可以降低设备的温度设定值,以减少能源消耗;而在高负荷时,可以提高设备的温度设定值,以提高发电效率。

2.4故障诊断和预警

某电厂正在运营一台燃煤发电机组,使用了人工智能技术进行故障诊断和预警。电厂安装了各种传感器来收集关键数据,如温度、压力、振动等。这些传感器会定期或实时地向监控系统发送数据。监控系统利用人工智能算法对收集到的数据进行处理和分析。这些算法可以学习并建立针对不同设备的故障模式和规则,以便识别正常工作模式和潜在故障情况。当监控系统检测到某个设备数据异常或达到预警阈值时,它会自动触发故障诊断并发出预警信号。例如,系统可能发现某个轴承温度升高,与历史故障模式相符。一旦发出预警信号,监控系统会自动发送通知给相关人员,包括维修人员、运营人员等。同时,系统还可以提供关于可能的原因、紧急维修方案等决策支持信息。基于预警信号和决策支持信息,维修人员可以快速响应并采取必要的措施进行故障修复,以避免进一步的损坏和停机时间。

3人工智能在发电工程热控技术中的未来发展趋势

随着人工智能技术的不断发展和创新,其在热控技术中的应用将变得更加智能化、自动化和高效化。人工智能可以提供更准确的温度预测和控制,通过对历史数据的学习和模式识别,人工智能可以建立温度预测模型,并根据外部环境、负荷需求等因素,自动调整设备的温度设定值。这将大大提高温度控制的精确度和稳定性,从而保证设备的高效运行和能源利用。人工智能可以实现智能化的故障诊断和预警,通过对大量的历史数据进行分析和学习,人工智能可以建立故障诊断模型和预警模型,识别设备的故障类型和原因,并提前发出警报。这将帮助工程师及时采取措施修复设备,避免停机和损失。人工智能还可以实现智能化的优化和调节,通过对发电设备的运行数据进行监测和分析,人工智能可以自动调整设备的工作模式和参数,以实现最佳的发电效率和能源利用效率。这将帮助提高发电工程的整体性能和经济效益。

结束语

总之,基于人工智能的发电工程热控技术具有广阔的前景。通过应用人工智能技术,可以实现更准确的温度预测和控制,智能化的故障诊断和预警,以及优化和调节。未来的研究和发展将进一步推动人工智能在热控技术中的应用,提高发电工程的效率和可靠性。

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