在“雙碳”目標(biāo)與工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的雙重驅(qū)動(dòng)下,化工行業(yè)正經(jīng)歷著從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”到“智能決策”的歷史性跨越。2025年,河南平煤神馬東大化學(xué)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“東大化學(xué)”)與全應(yīng)科技合作實(shí)施的ADMC熱電智能調(diào)控系統(tǒng),以100%設(shè)備自動(dòng)投用率的突破性成果,為化工領(lǐng)域樹立了智能化轉(zhuǎn)型的新標(biāo)桿。作為河南省首個(gè)化工行業(yè)的ADMC熱電智能調(diào)控系統(tǒng)落地項(xiàng)目,這場(chǎng)發(fā)生在中原腹地的技術(shù)革新,不僅解決了化工生產(chǎn)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?;?chǎng)景的規(guī)?;瘧?yīng)用先河。
化工領(lǐng)域的“苛刻”挑戰(zhàn):從參數(shù)控制到行業(yè)革新
凌晨三點(diǎn)的東大化學(xué)控制室里,儀表盤上的數(shù)字像心跳般跳動(dòng)。主汽壓力1.012MPa,溫度299.8℃——這組在傳統(tǒng)熱電看來(lái)近乎完美的參數(shù),在化工生產(chǎn)線上卻意味著“臨界風(fēng)險(xiǎn)”。下游燒堿反應(yīng)釜對(duì)蒸汽的要求之高,堪比實(shí)驗(yàn)室里的精密儀器對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求。
對(duì)于傳統(tǒng)熱電行業(yè)而言,蒸汽壓力波動(dòng)0.1MPa、溫度波動(dòng)±5℃或許是可以接受的范圍,但在化工生產(chǎn)場(chǎng)景中,這樣的波動(dòng)足以導(dǎo)致整條生產(chǎn)線癱瘓。東大化學(xué)作為河南省氯堿化工龍頭企業(yè),其熱電系統(tǒng)承擔(dān)著為燒堿生產(chǎn)提供穩(wěn)定熱源的重任,下游工藝對(duì)蒸汽參數(shù)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(dāng)于傳統(tǒng)熱電控制精度的10倍以上。
作為河南省首個(gè)化工行業(yè)智能化落地項(xiàng)目,東大化學(xué)的智能化轉(zhuǎn)型具有典型示范意義?;どa(chǎn)是一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的流程,任何一個(gè)參數(shù)的偏離都可能導(dǎo)致產(chǎn)品不合格,甚至引發(fā)安全事故。全應(yīng)科技東大化工項(xiàng)目經(jīng)理王平在采訪中強(qiáng)調(diào),“東大項(xiàng)目的特殊性在于,它不僅要求熱源穩(wěn)定,還要在化工生產(chǎn)波動(dòng)時(shí)快速響應(yīng),比如下游突然減少20噸蒸汽負(fù)荷,熱電系統(tǒng)必須在幾分鐘內(nèi)完成調(diào)整,這對(duì)傳統(tǒng)控制手段是巨大挑戰(zhàn)。”
與傳統(tǒng)燃煤熱電相比,化工行業(yè)熱電的核心差異體現(xiàn)在三個(gè)技術(shù)維度:參數(shù)控制精度要求呈數(shù)量級(jí)提升,傳統(tǒng)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(dòng)態(tài)響應(yīng)速度要求苛刻,化工生產(chǎn)的瞬時(shí)波動(dòng)需要熱電系統(tǒng)具備毫秒級(jí)的調(diào)節(jié)能力;系統(tǒng)安全性要求更高,任何控制失誤都可能引發(fā)連鎖反應(yīng)。全應(yīng)科技ADMC系統(tǒng)面臨的首要任務(wù),就是在這樣的“苛刻”條件下,實(shí)現(xiàn)從 “人工粗放調(diào)節(jié)”到“智能精準(zhǔn)控制”的跨越。
技術(shù)攻堅(jiān):18個(gè)控制回路的“神經(jīng)重構(gòu)”
為解決化工行業(yè)的熱電控制難題,全應(yīng)科技為東大項(xiàng)目設(shè)計(jì)了18個(gè)關(guān)鍵控制回路,涵蓋鍋爐燃燒、汽機(jī)進(jìn)汽、脫硝系統(tǒng)等核心環(huán)節(jié),構(gòu)建了一套“云邊協(xié)同、機(jī)理融合”的智能調(diào)控體系。這場(chǎng)技術(shù)改造如同對(duì)熱電系統(tǒng)進(jìn)行“神經(jīng)重構(gòu)”,其核心突破體現(xiàn)在三個(gè)方面:
1.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與機(jī)理融合的雙重引擎
在燃料量與風(fēng)量動(dòng)態(tài)匹配算法中,全應(yīng)科技采用“數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)+物理機(jī)理”的混合建模方法。針對(duì)化工燃料(如危險(xiǎn)化學(xué)品副產(chǎn)物)熱值波動(dòng)大的特性,系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃料成分變化,自動(dòng)調(diào)整風(fēng)煤配比?!拔覀?cè)龅矫嘿|(zhì)突然變差的情況,原本1噸煤產(chǎn)5噸蒸汽,后來(lái)只能產(chǎn)4噸,系統(tǒng)在90分鐘內(nèi)就識(shí)別出變化并調(diào)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(tǒng)的“無(wú)縫嫁接”
傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)如同熱電的“中樞神經(jīng)”,如何在不干擾原有保護(hù)邏輯的前提下實(shí)現(xiàn)智能化改造?全應(yīng)科技采用“末端控制邏輯疊加”方案,在DCS系統(tǒng)末端搭建獨(dú)立控制回路,通過(guò)專線傳輸指令,既避免了對(duì)原有系統(tǒng)的沖擊,又實(shí)現(xiàn)了智能算法的植入。王平形容“這就像給傳統(tǒng)系統(tǒng)加裝了“智能外掛”,既安全又高效?!?/p>
3.極端工況下的“智能預(yù)判”
調(diào)試階段,團(tuán)隊(duì)面臨“鍋爐負(fù)荷突變”“汽機(jī)工況復(fù)雜”等極端挑戰(zhàn)。例如,為適應(yīng)峰谷電價(jià)策略,東大熱電需要在15分鐘內(nèi)完成負(fù)荷調(diào)整,而煤燃燒的滯后性通常需要5-8分鐘才能見效。全應(yīng)科技開發(fā)了“提前預(yù)判+階梯調(diào)節(jié)”算法,通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù)提前啟動(dòng)燃料準(zhǔn)備,使18個(gè)控制回路在7分鐘內(nèi)協(xié)同動(dòng)作,最終實(shí)現(xiàn)14-15分鐘內(nèi)穩(wěn)定新工況,壓力波動(dòng)控制在0.02MPa以內(nèi),遠(yuǎn)超人工調(diào)節(jié)水平,真正實(shí)現(xiàn)熱電智能協(xié)調(diào)控制。
東大各職能部門了解項(xiàng)目概況
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)戰(zhàn):從“凌晨2點(diǎn)的波動(dòng)”看智能優(yōu)勢(shì)
2025年3月的一個(gè)凌晨2點(diǎn)10分,東大化學(xué)化工端突發(fā)故障。全應(yīng)科技ADMC系統(tǒng)猶如訓(xùn)練有素的“哨兵”,立即作出響應(yīng),從數(shù)據(jù)采集、負(fù)荷計(jì)算到指令下發(fā),一系列操作在7分鐘內(nèi)高效完成。王平回憶道,當(dāng)化工車間于2點(diǎn)20分致電通知時(shí),系統(tǒng)的調(diào)整已接近尾聲。監(jiān)控記錄清晰顯示,系統(tǒng)從檢測(cè)到波動(dòng)至穩(wěn)定參數(shù)僅耗時(shí)7分鐘,相較之下,人工調(diào)節(jié)通常需要25分鐘以上的時(shí)間。
這個(gè)案例生動(dòng)體現(xiàn)了智能系統(tǒng)與人工的差異。東大化學(xué)的運(yùn)行人員說(shuō),“系統(tǒng)就像不知疲倦的‘超級(jí)大腦’,24小時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),預(yù)判風(fēng)險(xiǎn)。有一次爐膛負(fù)壓接近警戒線,系統(tǒng)提前3分鐘發(fā)出告警,而人工巡檢可能還沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)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(chǎng)景中發(fā)揮關(guān)鍵作用。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到異常時(shí),會(huì)第一時(shí)間通過(guò)聲光告警通知運(yùn)行人員,并自動(dòng)切換至安全控制模式,為人工干預(yù)爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。數(shù)據(jù)顯示,相比人工處理,系統(tǒng)響應(yīng)效率提升60%以上,重大異常處理時(shí)間縮短70%。
各部門對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收
100%自動(dòng)投用率背后的“三重保障”
東大項(xiàng)目最引人注目的成果,是實(shí)現(xiàn)了100%設(shè)備自動(dòng)投用率,這在化工領(lǐng)域熱電生產(chǎn)上堪稱里程碑。這一成果不僅刷新了化工領(lǐng)域的智能化標(biāo)準(zhǔn),更通過(guò)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(tuán)隊(duì)駐場(chǎng)30多天期間,針對(duì)東大熱電的特殊工況進(jìn)行了多輪模型優(yōu)化?!拔覀兠刻旆治鰯?shù)據(jù),調(diào)整參數(shù),光燃燒模型就迭代了12版,最終才實(shí)現(xiàn)全工況穩(wěn)定控制?!表?xiàng)目負(fù)責(zé)人透露,這種高強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試是確保自動(dòng)投用率的基礎(chǔ)。
2.安全備份的“雙保險(xiǎn)”
硬件上采用多機(jī)熱備份設(shè)計(jì),任何一臺(tái)設(shè)備故障都能自動(dòng)切換;軟件上開發(fā)了實(shí)時(shí)自檢功能,對(duì)CPU負(fù)荷、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控。就像給系統(tǒng)上了雙保險(xiǎn),確保萬(wàn)無(wú)一失。
3.人機(jī)協(xié)同的“信任構(gòu)建”
面對(duì)國(guó)企客戶的嚴(yán)謹(jǐn)要求,全應(yīng)科技團(tuán)隊(duì)通過(guò)“技術(shù)展示+痛點(diǎn)解決”雙管齊下,贏得了東大化學(xué)運(yùn)行人員的信任。“一開始他們對(duì)‘無(wú)人干預(yù)’很懷疑,但看到系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行一周后,態(tài)度就轉(zhuǎn)變了。”王平回憶道。東大化學(xué)對(duì)全應(yīng)科技的認(rèn)可最終凝結(jié)為一封飽含誠(chéng)意的感謝信,其黨支部蓋章確認(rèn),這充分體現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)團(tuán)隊(duì)的認(rèn)可。
2025年4月,河南平煤神馬東大化學(xué)有限公司熱電分廠向上海全應(yīng)科技致感謝信,信中提及:“自平煤神馬東大化學(xué)熱電全應(yīng)ADMC智能投自動(dòng)項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái),在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人孫宏偉、王平的帶領(lǐng)下,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)始終保持開放溝通、快速響應(yīng)的專業(yè)精神得到我方高度認(rèn)可?!碑?dāng)王平摩挲著信紙上“快速響應(yīng)”的字眼時(shí),調(diào)試期通宵達(dá)旦的日子仿佛有了具象的回響——那些團(tuán)隊(duì)為優(yōu)化燃燒模型反復(fù)推演的場(chǎng)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(fēng)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(duì)所有堅(jiān)守最厚重的注腳。這封信不僅肯定了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在技術(shù)攻堅(jiān)中的卓越能力,更特別提到“現(xiàn)場(chǎng)團(tuán)隊(duì)與我方緊密配合,合理安排工程計(jì)劃,共同推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)度,保質(zhì)保量完成了各節(jié)點(diǎn)目標(biāo)”,字里行間體現(xiàn)出對(duì)雙方協(xié)作模式的高度認(rèn)同。
行業(yè)影響:從“河南首個(gè)”到“全國(guó)范式”
東大項(xiàng)目的成功,作為河南省首個(gè)化工行業(yè)ADMC熱電智能調(diào)控系統(tǒng)落地項(xiàng)目,為化工行業(yè)的熱電智能化轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制的“河南樣本”。該項(xiàng)目沉淀的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)模塊包括:機(jī)爐協(xié)調(diào)控制算法,實(shí)現(xiàn)鍋爐與汽機(jī)的協(xié)同調(diào)節(jié);燃料適應(yīng)性算法,解決化工燃料波動(dòng)問(wèn)題;智能告警與切換邏輯,提升系統(tǒng)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(tuán)其他熱電廠推廣應(yīng)用。
從行業(yè)視角看,該項(xiàng)目的價(jià)值不僅在于技術(shù)突破,更在于推動(dòng)了三個(gè)轉(zhuǎn)變:從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”,打破了傳統(tǒng)熱電依賴?yán)瞎と私?jīng)驗(yàn)的局面;從“事后處理”到“事前預(yù)判”,通過(guò)AI提前發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn);從“單一控制”到“全局優(yōu)化”,實(shí)現(xiàn)熱電系統(tǒng)全流程協(xié)同。
在“雙碳”目標(biāo)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(xiàng)目證明,即使在如此苛刻的化工場(chǎng)景下,AI也能實(shí)現(xiàn)超越人工的控制水平,這將極大加速行業(yè)轉(zhuǎn)型進(jìn)程?!?/p>
當(dāng)東大化學(xué)的熱電系統(tǒng)在凌晨2點(diǎn)自動(dòng)完成負(fù)荷調(diào)整時(shí),它不僅保障了一家化工企業(yè)的生產(chǎn),更預(yù)示著整個(gè)化工行業(yè)熱電智能化的未來(lái)——在智能技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下,這個(gè)曾被認(rèn)為“粗獷”的傳統(tǒng)行業(yè),正在迎來(lái)精細(xì)化、智能化的全新變革。全應(yīng)科技ADMC系統(tǒng)書寫的,不僅是一個(gè)項(xiàng)目的成功,更是一個(gè)行業(yè)的轉(zhuǎn)型宣言。
未來(lái),全應(yīng)科技將以東大項(xiàng)目為起點(diǎn),持續(xù)深耕技術(shù)創(chuàng)新,讓AI與熱電系統(tǒng)的融合更加深入。通過(guò)不斷優(yōu)化算法模型、完善硬件架構(gòu),推動(dòng)化工行業(yè)朝著綠色、高效、智能化的方向持續(xù)邁進(jìn),為“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)注入強(qiáng)勁動(dòng)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。
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