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工業大腦助力“雙碳”戰略

解碼撫州如何將數字技術運用於垃圾焚燒

2022年01月13日07:17 | 來源:江西日報
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  “十四五”時期,生活垃圾分類和處理設施建設進入關鍵時期,高水平的垃圾處理無疑成為改善城鎮生態環境、保障人民健康的重要手段。推動實施生態環境高水平保護,全面提高資源利用效率,對我國生活垃圾分類和處理工作提出了新的更高要求,目前我國已初步形成了以焚燒為主的垃圾處理發展格局,作為該項工作的實操者,垃圾焚燒發電廠爭相探索能進一步提高設施運行的環保水平、優化技術升級改造之路。

  近日,多家媒體探訪江西首家引入工業大腦AI技術的垃圾焚燒發電廠,解碼如何將數字技術運用於垃圾焚燒,減少環保的后顧之憂,從而助力推進“雙碳”目標的實現。

  垃圾發電變“聰明”

  在撫州市生活垃圾發電廠,工程師李幫坐在電腦前,觀看著屏幕上顯示的設備運行參數,當出現異常並報警時,李幫才需要出手干預。而在此之前,李幫每十秒就要點擊一次電腦,以自己個人的感知來判斷燃燒情況,不斷手動調整爐排運行狀態和參數。

  以往,推料器給料速度和爐排運行速度需要兩個人分別就地看火和主控台上24小時進行監測,用肉眼觀察垃圾運動的位置、火床中心、料層厚度等,再反饋到主控台進行調節,工作人員需要平均每20分鐘跑一趟。如今,推料器的運行實現單人在主控台監測,無需來回跑,且看的頻率降為1小時一次。

  這些設備變“聰明”的原因在於,通過引入阿裡雲工業大腦人工智能算法,與自動控制技術相結合,讓焚燒爐實現自動運行,穩定性大幅提高。撫州市生活垃圾發電廠的總經理王宗林介紹了智能化垃圾焚燒后帶來的三大變化:從操作上看,算法幫助緩解了工作人員長時間工作的疲憊和注意力不集中問題,“自動駕駛”使垃圾焚燒的穩定性提高,從而保証了設備平穩運行,降低設備損耗,同時減少污染氣體的產生﹔從管理上看,垃圾發電廠對操作員的技術性要求較高,以前培養一個成熟的操作員需要2至3年才能獨立上崗,且因為人員水平參差不同,造成每個班次的參數數值都有較大波動,這成為制約企業發展的重要因素,現在人工智能控制系統在運行過程中有自主學習的能力,保証了最優的運行模式﹔從發展上看,此舉進一步提升環保指標,提高鍋爐蒸發量穩定性,提高發電效率,讓垃圾發電廠實現智慧化,也是打造行業標杆的必經之路,企業也為此突破原有的瓶頸,步入智能時代。

  數字技術賦能產業發展

  目前,撫州市是江西省內生活垃圾處理規模最大的城市之一,也是垃圾焚燒處理佔比最高的城市,撫州市生活垃圾發電廠作為撫州市第一個公開招標的關於垃圾處理類公益性環保項目,如何順應國家綠色發展趨勢,引領行業樹立標杆是中節能這家央企思考的問題。

  江西省中長期規劃垃圾焚燒發電專項規劃中指出:焚燒發電對促進可再生能源發展,改善城鄉環境衛生狀況,解決“垃圾圍城”“垃圾上山下鄉”等突出環境問題具有重要作用。基於這一指導意見,經過前期調研后阿裡雲發現,垃圾發電廠有三大痛點,一是燃燒產生的主蒸汽流量即發電負荷波動比較大,這導致發電不穩定﹔二是一線操作人員水平不一,班組運行調整水平差距較大﹔三是一線操作員連續8小時盯著顯示屏、調整、觀火、巡檢,工作量非常大。針對這三大痛點,結合阿裡雲自身在大數據、人工智能相關的技術優勢,也結合垃圾焚燒行業的工藝原理,最終實現了整個垃圾焚燒過程的包括進料的圖像識別、燃燒火焰的圖像識別、燃燒溫度的預測、蒸發量預判、燃燒的煙氣預測等等,形成了一個相對全面的燃燒智能化的控制解決方案。

  負責現場交付的阿裡雲工程師稱,經過前期調試,目前撫州市生活垃圾發電廠已達到預期效果,爐溫、蒸汽流量由不斷波動轉為動態的穩定區間內,機組穩定性有較大提升﹔通過整合優化設備,可以達到節能減排、提高生產效率的目標。

  王宗林表示,中節能集團作為綠色環保能源領域的領頭羊,在國內垃圾焚燒發電領域位列前三,迅速摸索出可復制可推廣的技改之路彰顯了企業擔當,而通過節能減排增產實現“智慧電廠”也是企業應盡的社會職責。阿裡雲的加持,在降低損耗減少用工的基礎上能使發電量提升3%~5%,按照目前的產量計算,也就是說每天的發電量至少增加1.62萬千瓦時,為當地的電力能源提供了更大的保障,進一步替代燃煤、促進碳減排,整個行業也將步入一個全新的綠色智能時代。

  共同推進綠色低碳

  據悉,阿裡雲已為全國30個城市的100座垃圾焚燒爐裝上工業大腦,人工智能技術日處理生活垃圾已達5萬噸,通過提升單位垃圾發電量,全年可多發3.6億千瓦時“綠電”,相當於一個中型水電站的發電量。

  碳排放與經濟發展密切相關。早在2020年,國家就提出“雙碳”戰略目標,要實現這一目標,必須以科技創新為先導。這為科技創新提供了廣闊的空間,科技人員將乘勢而上、選准目標、奮力攻關。

  《“十四五”城鎮生活垃圾分類和處理設施發展規劃》提出,到2025年底,全國城鎮生活垃圾焚燒處理能力佔比要從45%提升到65%。同時,焚燒設施要加快推進升級改造,優化焚燒處理技術,進一步提高設施運行的環保水平。

  阿裡雲智能制造與能源電力技術總經理孔令西表示,阿裡雲將向行業開放核心能力,與行業專家、能源企業共同推進垃圾發電的綠色、低碳與高效。他預計,到今年年底,工業大腦AI技術將應用到全國約300座垃圾焚燒爐,實現自動化、智能化焚燒發電。

  據了解,除了焚燒爐的改造升級外,阿裡雲工業大腦還將對垃圾發電各環節做進一步改進,實現垃圾發電廠的全廠智能化,提高垃圾發電的綜合熱效率。

  環境質量改善和產業發展並行,是企業的目標和使命,他們深知,生態優先、綠色低碳的高質量發展道路任重而道遠。(吳艷雯)

(責編:羅娜、邱燁)

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