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在“雙碳”目標與工業(yè)智能化轉型的雙重驅動下,化工行業(yè)正經歷著從“經驗驅動”到“智能決策”的歷史性跨越。2025年,河南平煤神馬東大化學有限公司(以下簡稱“東大化學”)與全應科技合作實施的ADMC熱電智能調控系統,以100%設備自動投用率的突破性成果,為化工領域樹立了智能化轉型的新標桿。作為河南省首個化工行業(yè)的ADMC熱電智能調控系統落地項目,這場發(fā)生在中原腹地的技術革新,不僅解決了化工生產中“熱源穩(wěn)定控制”極具挑戰(zhàn)性的難題,更開創(chuàng)了“AI+熱電”在高危化工場景的規(guī)?;瘧孟群?。
凌晨三點的東大化學控制室里,儀表盤上的數字像心跳般跳動。主汽壓力1.012MPa,溫度299.8℃——這組在傳統熱電看來近乎完美的參數,在化工生產線上卻意味著“臨界風險”。下游燒堿反應釜對蒸汽的要求之高,堪比實驗室里的精密儀器對運行環(huán)境的要求。
對于傳統熱電行業(yè)而言,蒸汽壓力波動0.1MPa、溫度波動±5℃或許是可以接受的范圍,但在化工生產場景中,這樣的波動足以導致整條生產線癱瘓。東大化學作為河南省氯堿化工龍頭企業(yè),其熱電系統承擔著為燒堿生產提供穩(wěn)定熱源的重任,下游工藝對蒸汽參數的要求近乎苛刻:壓力需穩(wěn)定在1.01MPa±0.005MPa,溫度控制在300℃±1℃——這相當于傳統熱電控制精度的10倍以上。
作為河南省首個化工行業(yè)智能化落地項目,東大化學的智能化轉型具有典型示范意義。化工生產是一個環(huán)環(huán)相扣的流程,任何一個參數的偏離都可能導致產品不合格,甚至引發(fā)安全事故。全應科技東大化工項目經理王平在采訪中強調,“東大項目的特殊性在于,它不僅要求熱源穩(wěn)定,還要在化工生產波動時快速響應,比如下游突然減少20噸蒸汽負荷,熱電系統必須在幾分鐘內完成調整,這對傳統控制手段是巨大挑戰(zhàn)?!?/p>
與傳統燃煤熱電相比,化工行業(yè)熱電的核心差異體現在三個技術維度:參數控制精度要求呈數量級提升,傳統熱電允許較大控制空間,而化工行業(yè)的控制窗口被壓縮到極致;動態(tài)響應速度要求苛刻,化工生產的瞬時波動需要熱電系統具備毫秒級的調節(jié)能力;系統安全性要求更高,任何控制失誤都可能引發(fā)連鎖反應。全應科技ADMC系統面臨的首要任務,就是在這樣的“苛刻”條件下,實現從“人工粗放調節(jié)”到“智能精準控制”的跨越。
技術攻堅:18個控制回路的“神經重構”
為解決化工行業(yè)的熱電控制難題,全應科技為東大項目設計了18個關鍵控制回路,涵蓋鍋爐燃燒、汽機進汽、脫硝系統等核心環(huán)節(jié),構建了一套“云邊協同、機理融合”的智能調控體系。這場技術改造如同對熱電系統進行“神經重構”,其核心突破體現在三個方面:
1.數據驅動與機理融合的雙重引擎
在燃料量與風量動態(tài)匹配算法中,全應科技采用“數據學習+物理機理”的混合建模方法。針對化工燃料(如危險化學品副產物)熱值波動大的特性,系統通過實時監(jiān)測燃料成分變化,自動調整風煤配比?!拔覀冊龅矫嘿|突然變差的情況,原本1噸煤產5噸蒸汽,后來只能產4噸,系統在90分鐘內就識別出變化并調整了控制策略,這比人工判斷快了至少3倍。”王平回憶道。
2.與DCS系統的“無縫嫁接”
傳統DCS系統如同熱電的“中樞神經”,如何在不干擾原有保護邏輯的前提下實現智能化改造?全應科技采用“末端控制邏輯疊加”方案,在DCS系統末端搭建獨立控制回路,通過專線傳輸指令,既避免了對原有系統的沖擊,又實現了智能算法的植入。王平形容“這就像給傳統系統加裝了“智能外掛”,既安全又高效?!?/p>
3.極端工況下的“智能預判”
調試階段,團隊面臨“鍋爐負荷突變”“汽機工況復雜”等極端挑戰(zhàn)。例如,為適應峰谷電價策略,東大熱電需要在15分鐘內完成負荷調整,而煤燃燒的滯后性通常需要5-8分鐘才能見效。全應科技開發(fā)了“提前預判+階梯調節(jié)”算法,通過分析歷史數據提前啟動燃料準備,使18個控制回路在7分鐘內協同動作,最終實現14-15分鐘內穩(wěn)定新工況,壓力波動控制在0.02MPa以內,遠超人工調節(jié)水平,真正實現熱電智能協調控制。
現場實戰(zhàn):從“凌晨2點的波動”看智能優(yōu)勢
2025年3月的一個凌晨2點10分,東大化學化工端突發(fā)故障。全應科技ADMC系統猶如訓練有素的“哨兵”,立即作出響應,從數據采集、負荷計算到指令下發(fā),一系列操作在7分鐘內高效完成。王平回憶道,當化工車間于2點20分致電通知時,系統的調整已接近尾聲。監(jiān)控記錄清晰顯示,系統從檢測到波動至穩(wěn)定參數僅耗時7分鐘,相較之下,人工調節(jié)通常需要25分鐘以上的時間。
這個案例生動體現了智能系統與人工的差異。東大化學的運行人員說,“系統就像不知疲倦的‘超級大腦’,24小時監(jiān)測數據,預判風險。有一次爐膛負壓接近警戒線,系統提前3分鐘發(fā)出告警,而人工巡檢可能還沒發(fā)現問題?!?/p>
智能看板的“音響告警”和“一鍵切換控制模式”功能在此類場景中發(fā)揮關鍵作用。當系統檢測到異常時,會第一時間通過聲光告警通知運行人員,并自動切換至安全控制模式,為人工干預爭取寶貴時間。數據顯示,相比人工處理,系統響應效率提升60%以上,重大異常處理時間縮短70%。
100%自動投用率背后的“三重保障”
東大項目最引人注目的成果,是實現了100%設備自動投用率,這在化工領域熱電生產上堪稱里程碑。這一成果不僅刷新了化工領域的智能化標準,更通過三重硬核支撐,破解了“工業(yè)智能最后一公里”的落地難題。
1.模型迭代的“千錘百煉”
團隊駐場30多天期間,針對東大熱電的特殊工況進行了多輪模型優(yōu)化。“我們每天分析數據,調整參數,光燃燒模型就迭代了12版,最終才實現全工況穩(wěn)定控制?!表椖控撠熑送嘎叮@種高強度的現場調試是確保自動投用率的基礎。
2.安全備份的“雙保險”
硬件上采用多機熱備份設計,任何一臺設備故障都能自動切換;軟件上開發(fā)了實時自檢功能,對CPU負荷、網絡狀態(tài)等進行監(jiān)控。就像給系統上了雙保險,確保萬無一失。
3.人機協同的“信任構建”
面對國企客戶的嚴謹要求,全應科技團隊通過“技術展示+痛點解決”雙管齊下,贏得了東大化學運行人員的信任?!耙婚_始他們對‘無人干預’很懷疑,但看到系統連續(xù)穩(wěn)定運行一周后,態(tài)度就轉變了。”王平回憶道。東大化學對全應科技的認可最終凝結為一封飽含誠意的感謝信,其黨支部蓋章確認,這充分體現了對系統及現場團隊的認可。
2025年4月,河南平煤神馬東大化學有限公司熱電分廠向上海全應科技致感謝信,信中提及:“自平煤神馬東大化學熱電全應ADMC智能投自動項目啟動以來,在項目負責人孫宏偉、王平的帶領下,項目團隊始終保持開放溝通、快速響應的專業(yè)精神得到我方高度認可。”當王平摩挲著信紙上“快速響應”的字眼時,調試期通宵達旦的日子仿佛有了具象的回響——那些團隊為優(yōu)化燃燒模型反復推演的場景,那些在鍋爐房與代碼間穿梭的日夜,那些被汗水浸透又風干的工服,此刻都化作信紙上沉穩(wěn)的墨痕,紅章與黑字恰是對所有堅守最厚重的注腳。這封信不僅肯定了項目團隊在技術攻堅中的卓越能力,更特別提到“現場團隊與我方緊密配合,合理安排工程計劃,共同推動項目進度,保質保量完成了各節(jié)點目標”,字里行間體現出對雙方協作模式的高度認同。
東大項目的成功,作為河南省首個化工行業(yè)ADMC熱電智能調控系統落地項目,為化工行業(yè)的熱電智能化轉型提供了可復制的“河南樣本”。該項目沉淀的標準化技術模塊包括:機爐協調控制算法,實現鍋爐與汽機的協同調節(jié);燃料適應性算法,解決化工燃料波動問題;智能告警與切換邏輯,提升系統安全性。并且,這些模塊已形成行業(yè)通用解決方案,正在向集團其他熱電廠推廣應用。
從行業(yè)視角看,該項目的價值不僅在于技術突破,更在于推動了三個轉變:從“經驗驅動”到“數據驅動”,打破了傳統熱電依賴老工人經驗的局面;從“事后處理”到“事前預判”,通過AI提前發(fā)現潛在風險;從“單一控制”到“全局優(yōu)化”,實現熱電系統全流程協同。
在雙碳目標下,化工行業(yè)的熱電智能化不是選擇題,而是必答題。王平表示,“東大項目證明,即使在如此苛刻的化工場景下,AI也能實現超越人工的控制水平,這將極大加速行業(yè)轉型進程?!?/p>
當東大化學的熱電系統在凌晨2點自動完成負荷調整時,它不僅保障了一家化工企業(yè)的生產,更預示著整個化工行業(yè)熱電智能化的未來——在智能技術的驅動下,這個曾被認為“粗獷”的傳統行業(yè),正在迎來精細化、智能化的全新變革。全應科技ADMC系統書寫的,不僅是一個項目的成功,更是一個行業(yè)的轉型宣言。
未來,全應科技將以東大項目為起點,持續(xù)深耕技術創(chuàng)新,讓AI與熱電系統的融合更加深入。通過不斷優(yōu)化算法模型、完善硬件架構,推動化工行業(yè)朝著綠色、高效、智能化的方向持續(xù)邁進,為雙碳目標的實現注入強勁動力,助力化工行業(yè)在熱電智能化浪潮中開辟出更廣闊的發(fā)展空間。
來源:紅網
作者:游淑君
編輯:曲興運
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