記者近日從中國五礦獲悉，其所屬中國恩菲以自投的贛州和固安垃圾焚燒工廠為場景，啟動“黑燈工廠”項目“揭榜掛帥”專項行動，經(jīng)集中攻關(guān)突破，實現(xiàn)了垃圾焚燒發(fā)電全流程更可靠、更環(huán)保、更高效、更安全、少人值守的新一代流程工廠運行模式。這一實踐不僅是垃圾發(fā)電行業(yè)的重大突破，也為冶金、化工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向數(shù)據(jù)驅(qū)動、智能協(xié)同轉(zhuǎn)型升級提供了可復制、可推廣的技術(shù)路徑和系統(tǒng)解決方案，對加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級、構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系具有重要的示范和引領(lǐng)作用。
垃圾焚燒發(fā)電是我國實現(xiàn)垃圾資源化與無害化處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是安全生產(chǎn)和環(huán)保監(jiān)管的重點領(lǐng)域。作為典型的流程型生產(chǎn)行業(yè)，其長期面臨一系列核心挑戰(zhàn)：垃圾成分復雜、熱值波動大、有害物質(zhì)控制難度高、需連續(xù)穩(wěn)定運行、對人工操作依賴性強，以及多參數(shù)、非線性、強耦合的復雜控制難題。建設(shè)“黑燈工廠”致力于融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及機器人技術(shù)，構(gòu)建具備自適應、自優(yōu)化、自診斷、自學習能力的智能焚燒系統(tǒng)。
中國恩菲依托自主研發(fā)的MIM+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，整合多年技術(shù)、建設(shè)及生產(chǎn)經(jīng)驗，于2024年啟動“黑燈工廠”揭榜掛帥專項行動，將垃圾焚燒全流程數(shù)字化智能化攻關(guān)拆解為12個子課題。隨著12個課題研發(fā)成果相繼部署應用，垃圾從進場開始就有位置記錄，進入垃圾倉就有溫度記錄，進入焚燒爐余熱鍋爐就有運行狀態(tài)記錄，所有數(shù)據(jù)自動識別、預測預警、自主尋優(yōu)，在國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)展史上首次做到將垃圾數(shù)字標簽化，將垃圾轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，進而升級為智能產(chǎn)品，構(gòu)建起全流程智能管控體系。
贛州“黑燈工廠”平臺門戶運行中
智能控制更高效。破解垃圾成分復雜、工況波動大及焚燒過程多變量、強耦合、大滯后等行業(yè)難題，實現(xiàn)垃圾發(fā)酵、焚燒、煙氣凈化、余熱發(fā)電、滲瀝液處理等核心工藝的全智能自動優(yōu)化運行，系統(tǒng)自動投入率達到95%以上，爐膛溫度、主蒸汽溫度等主要參數(shù)穩(wěn)定性提高20%以上，智能清灰系統(tǒng)可實時診斷受熱面積灰情況，熱量有效利用率提升0.71%（每年約多發(fā)電9.8萬千瓦時）。汽輪發(fā)電機組智能尋優(yōu)控制技術(shù)助力相關(guān)工廠年增發(fā)300余萬度電，按電價0.5元/度計算，新增發(fā)電收入約150萬元。
排放控制更環(huán)保。煙氣凈化系統(tǒng)構(gòu)建了污染物原始濃度預測模型與脫酸反應最佳條件控制技術(shù)，在環(huán)保排放指標達標率100%的前提下，消石灰、尿素等環(huán)保藥劑消耗量減少10%以上；滲瀝液處理系統(tǒng)針對污染物濃度高、成分復雜、水質(zhì)水量不穩(wěn)定等處理難題，在國內(nèi)首創(chuàng)了以“智能監(jiān)測+生化模型+AI預測+智能算法”為控制策略的LTIC滲瀝液處理智能控制系統(tǒng)，使COD、氨氮等主要控制指標方差降低30%以上，爆氣風機電耗降低10%以上。
設(shè)備運行更可靠?；谠O(shè)備功能參數(shù)、振動、溫度、聲波、圖像等大數(shù)據(jù)信息，自主開發(fā)了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、預警及故障診斷技術(shù)、設(shè)備預測性維護模型，延長了設(shè)備的使用壽命，極大地提高了設(shè)備的可靠性。贛州廠焚燒車間、配電間等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了機器人巡檢作業(yè)，不僅大大減少了人員工作量，還提升了巡檢質(zhì)量和效率。開發(fā)的余熱鍋爐爆管預警技術(shù)可提前感知風險，早于人工巡檢3—5天發(fā)現(xiàn)微小爆管故障，為故障維修創(chuàng)造了有利條件。
運營環(huán)境更安全。垃圾卸料平臺、焚燒間、煙氣凈化間、余熱發(fā)電間、滲瀝液處理車間等主要車間工作環(huán)境實現(xiàn)了智能監(jiān)控及危險識別，提高了生產(chǎn)現(xiàn)場安全主動預警能力。在國內(nèi)創(chuàng)先實施了卸料平臺微負壓與CO智能監(jiān)測、飛灰暫存間CS2智能監(jiān)測，區(qū)域數(shù)據(jù)采集聯(lián)動通風系統(tǒng)，從本質(zhì)上確保了運行人員的勞動衛(wèi)生條件。
目前，中國五礦“黑燈工廠”核心技術(shù)產(chǎn)品已在贛州恩菲、襄陽恩菲、固安恩菲、北控環(huán)境、綠色動力海寧公司等企業(yè)成功試點推廣應用，成效顯著。
