時(shí)間:2025-03-27 09:32
來源:中國固廢網(wǎng)
作者:程學(xué)安、張瑞娜、徐金忠、蔣桂元、曹斌
“雙百跨越”垃圾焚燒標(biāo)桿行動是一項(xiàng)旨在引領(lǐng)環(huán)境行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,推動行業(yè)升級進(jìn)階的重要行動計(jì)劃。在行業(yè)龍頭企業(yè)的共同策劃和參與下,2023年9月1日,T/CSTE 0291.6—2023《城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒發(fā)電廠智能運(yùn)營服務(wù) “排行榜” 評價(jià)要求》重磅出爐,成為智能垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)統(tǒng)一的評價(jià)依據(jù),促進(jìn)企業(yè)采用先進(jìn)技術(shù)(如 AI 智能焚燒系統(tǒng)、設(shè)備預(yù)測性維護(hù)、視頻智能等),推動行業(yè)向高效、精細(xì)的方向升級。目前,共有8家集團(tuán)的19座電廠入圍智能化排行榜,其中13座領(lǐng)跑水平、4座優(yōu)質(zhì)水平、2座榜樣水平,入圍領(lǐng)跑水平電廠占比68%。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和行業(yè)實(shí)踐,E20環(huán)境平臺攜手行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)于2024年完成了此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的首次修訂工作,更加突出大模型在工藝、設(shè)備、安全等細(xì)分場景的下沉和落地,并將于4月1日以新版評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)啟動第四期“雙百跨越”垃圾焚燒標(biāo)桿比選活動。
近年來,我國垃圾焚燒行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)容,但在高質(zhì)量發(fā)展要求下,行業(yè)重心正從規(guī)模擴(kuò)張轉(zhuǎn)向提質(zhì)增效。隨著“垃圾分類”“補(bǔ)貼退坡”等政策深化,運(yùn)營項(xiàng)目的智能化升級成為突破關(guān)鍵。與此同時(shí),國家《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》等政策加速推動人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合,為垃圾焚燒行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了戰(zhàn)略機(jī)遇。在此背景下,智能化標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)踐引領(lǐng)顯得尤為重要,通過 AI 技術(shù)賦能運(yùn)營管理,不僅能提升行業(yè)效率與環(huán)保效能,更能推動形成符合高質(zhì)量發(fā)展要求的智能化產(chǎn)業(yè)生態(tài),為實(shí)現(xiàn)“美麗中國”和“雙碳”目標(biāo)注入科技動力。
垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)營理念正發(fā)生著深刻轉(zhuǎn)變。對比國內(nèi)外運(yùn)營模式,由于國外垃圾含水率低、組分波動較小,通過優(yōu)化人員協(xié)作和提高自動燃燒控制系統(tǒng)技術(shù)水平,在一定程度上解決了燃燒不穩(wěn)定等問題,但在我國推廣存在垃圾組分波動大、自動運(yùn)行系統(tǒng)匹配難點(diǎn)高等問題,借助智能化技術(shù)提升運(yùn)營水平成為我國垃圾焚燒行業(yè)的必然選擇,也使得這種深刻的變革首先體現(xiàn)在工藝控制環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)運(yùn)營模式下,燃燒系統(tǒng)模型準(zhǔn)確性欠佳,控制策略存在局限,導(dǎo)致發(fā)電廠自動化運(yùn)行系統(tǒng)投運(yùn)效率低。智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用為探索更高效的運(yùn)營模式提供了堅(jiān)實(shí)支撐。
標(biāo)準(zhǔn)主編程學(xué)安(浙能錦江環(huán)境企管部高級工程師)介紹,本標(biāo)準(zhǔn)為垃圾焚燒發(fā)電廠智能化運(yùn)營提供了明確的規(guī)范與指引。在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié),標(biāo)準(zhǔn)要求采集項(xiàng)數(shù)字化率和自動化率達(dá)到一定水平,促使企業(yè)完善數(shù)據(jù)采集體系。以浙能錦江環(huán)境五華廠為例,依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備進(jìn)行梳理,實(shí)現(xiàn)了95.8%設(shè)備的數(shù)字化采集和92.8%的自動化設(shè)備覆蓋率,為智能化建設(shè)筑牢了數(shù)據(jù)根基。在數(shù)據(jù)清洗方面,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)提升數(shù)據(jù)質(zhì)量,五華廠建立的三級清洗體系使數(shù)據(jù)可用率大幅提升,為后續(xù)智能模型訓(xùn)練提供了優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)。在核心控制能力上,對核心控制點(diǎn)遠(yuǎn)控率和程控率的指標(biāo)規(guī)定,推動企業(yè)提高控制水平,五華廠全廠核心控制設(shè)備遠(yuǎn)程控制和反饋響應(yīng)迅速,控制數(shù)據(jù)覆蓋率高。
另外,本標(biāo)準(zhǔn)引入了在設(shè)備健康管理、視頻智能和智能化管理能力等方面指標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)同樣發(fā)揮著重要作用。
設(shè)備健康診斷能力促使企業(yè)加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)測與維護(hù),浙能錦江環(huán)境五華廠建立大量設(shè)備診斷模型,提高了設(shè)備預(yù)測性維護(hù)占比,延長了關(guān)鍵設(shè)備平均無故障時(shí)間。例如,通過設(shè)備預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng),提前發(fā)現(xiàn)了某關(guān)鍵輔機(jī)的潛在故障隱患,及時(shí)安排維護(hù),避免了設(shè)備突發(fā)故障導(dǎo)致的停產(chǎn),有效保障了生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定。
智能化管理能力從運(yùn)營效益、數(shù)字員工崗位泛化能力、數(shù)字化綜合內(nèi)視能力三個(gè)維度進(jìn)行綜合評價(jià),引導(dǎo)企業(yè)提升管理效率和決策科學(xué)性。五華廠在運(yùn)營效益提升上,通過智能化調(diào)度系統(tǒng),優(yōu)化垃圾運(yùn)輸路線和焚燒排班,減少了垃圾運(yùn)輸成本和能源消耗,年度運(yùn)營成本降低了5%以上;在數(shù)字員工崗位泛化能力方面,引入了財(cái)務(wù)機(jī)器人作為數(shù)字員工,處理繁瑣的付款流程,大大提高了行政綜合效率;數(shù)字化綜合內(nèi)視能力上,構(gòu)建了一體化的數(shù)字化運(yùn)營平臺,管理層可以實(shí)時(shí)查看全廠各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)決策,如在環(huán)保設(shè)備定期工作和輔料采購的關(guān)聯(lián)性決策上,依據(jù)平臺數(shù)據(jù)對環(huán)保排放數(shù)據(jù)和環(huán)保輔料的關(guān)聯(lián)性和敏感性分析,合理安排設(shè)備日常運(yùn)維和采購計(jì)劃優(yōu)化,在保證環(huán)保排放指標(biāo)的前提下,避免了過度采購。
“雙百跨越”評審專家張瑞娜(上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司研究中心總工、副主任)介紹,從行業(yè)整體發(fā)展來看,標(biāo)準(zhǔn)通過設(shè)立明確的評價(jià)指標(biāo)和等級劃分,為焚燒廠智能運(yùn)維評估提供了全流程、多維度、可實(shí)施、可量化的標(biāo)準(zhǔn)化方法。標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施為推動行業(yè)智能化技術(shù)創(chuàng)新、提升數(shù)智化運(yùn)營水平提供助力。
標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定了基礎(chǔ)、核心、創(chuàng)新3大類一級指標(biāo),數(shù)據(jù)采集方式、核心控制點(diǎn)遠(yuǎn)控率、設(shè)備診斷能力等9項(xiàng)二級指標(biāo)、16項(xiàng)三級指標(biāo),充分考慮了生產(chǎn)、維修、管理等不同需求。例如核心指標(biāo)中的“生產(chǎn)過程優(yōu)化能力”,該指標(biāo)并未限定單一技術(shù)路線,可在機(jī)理模型、傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)驅(qū)動模型、機(jī)器學(xué)習(xí)模型、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以及人工智能生成類大模型中選擇1-3個(gè)模型方法。企業(yè)圍繞降本增效或前瞻引領(lǐng)等不同需求,進(jìn)行模型應(yīng)用。
上海環(huán)境近年來圍繞產(chǎn)能升級,開展了多種單一和組合模型的探索應(yīng)用,如通過垃圾坑發(fā)酵和抓吊運(yùn)行的數(shù)字化管理實(shí)現(xiàn)入爐物料均值化;應(yīng)用智能火線及溫度場識別技術(shù)耦合ACC實(shí)現(xiàn)爐排運(yùn)動和配風(fēng)智能調(diào)控;采用多模態(tài)大模型技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定蒸汽產(chǎn)量下的燃燒參數(shù)自動尋優(yōu);通過爐膛CFD模擬耦合大數(shù)據(jù)分析,探索最佳運(yùn)行工況邊界,針對不同爐型開發(fā)應(yīng)用“煙氣再循環(huán)+爐膛高溫脫硝+爐膛控焦”工藝技術(shù);構(gòu)建數(shù)字化運(yùn)營管理平臺,實(shí)現(xiàn)運(yùn)維精準(zhǔn)智能管控等。相關(guān)技術(shù)已在奉賢、江橋、松江、洛陽等焚燒項(xiàng)目中應(yīng)用,優(yōu)化工況下可將主蒸汽波動率降低20%以上、自動投運(yùn)率95%,通過智能運(yùn)維大幅提升了生產(chǎn)運(yùn)行效率。
上海環(huán)境天馬園區(qū)運(yùn)營總監(jiān)徐金忠介紹,天馬園區(qū)創(chuàng)新應(yīng)用了視頻智能系統(tǒng),系統(tǒng)的預(yù)警告警能力使電廠在智能化管理、風(fēng)險(xiǎn)隱患自動識別、超前預(yù)警等安全管理能力智能化方面有顯著提升。天馬園區(qū)通過部署視頻智能管理系統(tǒng),在不改變現(xiàn)有安防硬件的前提下快速實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控、主動預(yù)警,及時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)場景,并通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)第一時(shí)間告知相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行干預(yù),從而保證生產(chǎn)的有序健康運(yùn)轉(zhuǎn),提升了園區(qū)的智能化水平和安全生產(chǎn)監(jiān)管能力。
編輯:李丹
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