在化工行業向綠色低碳轉型的進程中,熱電系統作為能源供應的關鍵環節,其運行的穩定性與高效性直接關系到企業降本增效與可持續發展的全局。作為全球聚乙烯醇(PVA)生產領域的領軍企業,內蒙古蒙維科技有限公司曾因熱電系統“非線性、強耦合、大延遲”的復雜特性,在能源利用效率上遭遇瓶頸。而全應科技ADMC熱電智能調控系統的引入,不僅以出色的節能成效突破了這一困境,更成為化工行業多機組熱電系統智能化升級的標桿實踐。近日,記者對話蒙維科技項目核心團隊,深入探尋這場轉型背后的技術邏輯與價值內涵。
合作緣起:化工巨擘的熱電困境與轉型抉擇
內蒙古蒙維科技有限公司于2010年落戶烏蘭察布市察右后旗蒙維新材料產業園,歷經多年發展已成為化工原料生產領域的中流砥柱,尤其在聚乙烯醇(PVA)生產領域成果顯著——已建成年產45萬噸醋酸乙烯(VAC)、年產20萬噸聚乙烯醇(PVA)生產線,是世界最大的聚乙烯醇生產基地,產品暢銷國內外市場。作為該領域標桿企業,蒙維科技的動力廠承擔著為這一核心裝置供應穩定電力與熱能的使命,其構建的“2×130t/h+2×75t/h+1×180t/h循環流化床鍋爐+3×12MW背壓式汽輪發電機組”復雜系統,是企業生產的“能源心臟”,但傳統運行模式下,這顆“能源心臟”的效能潛力有待進一步釋放,以更好適配企業可持續發展的能源需求。
全應科技蒙維項目經理雷雄偉直指核心困境:一是設備自動投入率近乎為零,5臺鍋爐、3臺汽機依賴人工經驗調節,運行人員勞動強度極大;二是精準調控難,燃煤熱值頻繁波動、工況變化多,人工操作導致參數波動劇烈;三是崗位協調滯后,司爐、司機、調度等崗位依賴口頭或電話溝通,調整常不及時;四是提質增效遇瓶頸,設備改造和燃煤調整的潛力已挖盡,急需新路徑突破。
“化工生產對蒸汽品質要求苛刻,壓力波動哪怕0.01MPa,都可能影響下游產品質量。”全應科技蒙維項目行業專家趙斯楠補充道,調研中還發現,煤質波動導致燃燒效率不穩定,多協同性差更造成“單爐高效但全廠低效”的矛盾。疊加國家“雙碳”目標下的節能壓力與數字化轉型要求,蒙維科技迫切需要一套能適配復雜工況的智能解決方案。
在對比多款控制系統后,蒙維科技因ADMC系統的“全局視角”選擇全應科技——該系統突破傳統單設備控制局限,覆蓋鍋爐燃燒、汽機調節、管網平衡全流程,借大數據與AI算法破解多機組耦合難題。“我們需要的不是‘單點優化’,而是讓整個熱電系統像‘精密鐘表’一樣協同運轉。”蒙維科技動力廠負責人魏廠長的這句話,成為雙方合作的核心共識。
作為全應科技在內蒙古的標桿項目,蒙維項目從啟動便獲高度重視。雷雄偉介紹,項目組集結了工程技術、DCS改造、行業專家等資深工程師,調研結束后針對現場實際反復打磨方案,與客戶達成深度共識,為后續推進筑牢基礎。
技術攻堅:從調研到調試的全流程落地實踐
一場成功的智能化轉型,始于對現場的深度洞察。2024年9月,全應科技團隊進駐蒙維科技動力廠,開啟“貼身調研”:工程師記錄梳理500余個運行參數變化,與一線操作員梳理23項核心痛點,最終鎖定煤質波動適配難、多機組負荷分配亂、關鍵參數控制精度低三大癥結,錨定項目落地方向。
圖注:全應科技與蒙維科技雙方團隊在動力廠開展技術對接會,圍繞ADMC系統部署、參數優化等關鍵環節交流研討
技術落地的每一步都需精準把控。硬件部署階段,團隊針對蒙維高粉塵、高濕度的工業環境,定制邊緣控制設備防塵散熱方案,確保硬件在線率達99.9%;DCS改造作為核心環節,工程師深入研究原系統邏輯、搭建測試模板、為系統安全聯動奠定了基礎。
施工階段的復雜性遠超預期。雷雄偉介紹,項目涉及3個遠距離電子間控制室,電纜橋架密布且部分位于地下電纜溝,施工難度極大;控制邏輯搭建中,多爐多機協調、汽機定負荷與調壓分配等問題需反復數據分析優化,調試過程還面臨蘭炭摻燒、負荷波動、水泥廠擾動、爐機切換等多重外部因素干擾。
其中,老舊DCS系統改造是最棘手的硬仗。全應科技蒙維熱控工程師陳文清解釋,現場ABB控制系統屬小眾型號,組態步驟繁瑣,且因設備老化存在下裝不穩定、控制器易死機等問題。團隊邀請廠家現場指導,對100個設備逐一改造下裝,僅DCS改造就耗時42天;為降低運行中邏輯修改風險,客戶特創造3次停爐機會,團隊前后4次入場施工,通過改造前宣貫事故預案、每日報備改造內容、下裝時同步監盤等措施,確保安全零差錯。
針對熱電生產連續性特點導致的進度挑戰,團隊與客戶提前制定應對策略:一是制定事故風險預案,明確處理機制;二是辦理改造工作票,每日同步信息,在客戶創造的停爐窗口期完成關鍵下裝操作。系列措施有效規避了設備停運風險,保障項目按期推進。
經過2025年1月和2月的兩輪嚴格調試,ADMC智能調控系統終達預期。首輪聚焦單設備與局部系統優化,精準調整鍋爐蒸汽壓力、汽機功率等參數;第二輪全系統聯調模擬復雜工況,覆蓋燃燒控制、負荷調節、管網壓力調控等全環節。最終,各智能控制回路連續穩定運行,參數曲線從“波浪線”變成“直線”。“調試階段我們經常睡得很少,常常是連軸轉地排查問題、優化參數,但看到系統穩定運行,一切都值了。”趙斯楠說。
圖注:風雪中,全應科技蒙維項目團隊成員結束廠區現場調試,安全帽與背影,藏著為熱電智能升級奔走的執著
智控核心:ADMC系統的技術突破與創新
蒙維項目的成功,源于ADMC系統對復雜熱電工況的“精準適配”。這套融合大數據與AI技術的智能系統,以三大核心能力破解行業痛點:
全系統滾動優化能力是關鍵。系統構建覆蓋鍋爐、汽機、管網的數字孿生模型,通過實時采集500+參數,動態優化燃燒配比、負荷分配策略。當煤質熱值波動±10%時,模型能在15分鐘內自動調整給煤量與風量,確保燃燒效率穩定——這解決了蒙維長期面臨的“煤質多變導致能效波動”難題。
高精準控制能力重塑參數穩定性。針對主汽壓力、爐膛負壓等關鍵參數,系統采用模型預測控制技術,控制精度較人工提升3倍。數據顯示,蒙維熱電主汽壓力波動幅度從±0.25MPa降至±0.15MPa,主汽溫度波動幅度從±10℃降至±5℃,鍋爐氧量控制偏差縮小至±0.3%,為下游生產提供了高品質能源保障。
人機協同設計則體現技術溫度。智能看板的“設備自動狀態統計”功能,讓管理人員一鍵掌握全系統自動化運行情況;“告警信息語音播報”替代人工盯盤,當參數超限或設備異常時,系統實時發聲提醒,使運行人員日均操作次數從200余次降至10余次,勞動強度大幅降低。“這套系統真正做到了讓數據說話、讓算法發力,不僅解了我們的能效難題,更讓一線操作從‘憑經驗’變成了‘靠精準’。”魏廠長這樣評價道。
成果驗證:數據見證能效與體驗的雙重升級
自ADMC智能調控系統試運行以來,蒙維各項運行指標成效顯著。在安全穩定運行方面,系統有效保障了熱電生產過程的平穩性,大幅降低安全風險,為企業持續生產提供可靠支撐。
在主要參數控制上,對于主汽壓力、鍋爐氧量、爐膛負壓、風室壓力以及主汽溫度等關鍵參數,控制精準度與穩定性較人工控制有顯著提升,有效減少參數波動對生產的不利影響,提升了產品質量與生產效率。在能源利用效率方面,節煤率(噸蒸汽標煤耗下降)達到1.49%,遠超簽約時約定的1%目標。按其年燃煤45萬噸計算,每年可節省標煤6705噸。這一成果背后,是多項關鍵指標的全面突破:
自動化水平跨越式提升,總自控率達97.04%,鍋爐、汽機等核心設備自動投用率均超95%,徹底改變了“人工頻繁調參”的傳統模式;參數穩定性顯著優化,主汽溫度、爐膛負壓等參數波動幅度下降50%以上,下游供汽滿意度從82%升至98%;節能效益顯著,除節煤外,廠用電率下降0.5個百分點,年節電約15萬度,實現“降本”與“增效”雙豐收。
趙斯楠介紹,對于蒙維熱電生產來講,鍋爐摻燒蘭炭以及下游水泥廠生產回汽都是重要的外部擾動,摻燒及回汽流量的波動會顯著影響整個系統的供需平衡,從而引起母管壓力大幅波動。為了解決這個問題,全應科技采集了蘭炭摻燒及水泥廠生產回汽的關鍵參數,并建立了以上參數對系統影響的數學模型,一旦流量發生變化,系統便會準確識別并計算出其對系統的影響,從而通過前饋的方式及時消除影響,達到平穩控制的目的。
一線操作員的反饋更具說服力。“以前夜班要盯著十幾個屏幕,生怕參數超標;現在系統自動調控,語音告警會‘喊’我,巡檢時帶個平板就行。”蒙維科技運行班長的話,道出了智能化帶來的體驗變革。
服務閉環:從交付完成到持續進化的長效保障
項目落地不是終點,而是長期價值的起點。全應科技為蒙維項目構建了“運維+升級”的全周期服務體系:在合同履約期內,團隊提供7×24小時遠程支持,每月現場巡檢優化控制效果;針對未來可能的新增設備或工況變化,系統預留升級接口,可通過遠程調試快速適配,確保ADMC系統始終“跟得上”現場需求。
“我們不僅交付一套系統,更交付持續優化的能力。”趙斯楠解釋,系統內置的自學習模塊會不斷積累運行數據,使控制模型隨設備老化、工況變化動態迭代。目前,蒙維熱電的控制算法已完成3次迭代,能效指標較初投用時再提升0.2%。
對于已投用的系統,在合同履約期內,全應科技會提供持續的系統運維服務,包括控制問題解答、問題處理、控制效果優化、信息化功能優化等等,為ADMC系統長期穩定運行保駕護航。對于合同約定范圍內,但項目交付期間未運行的設備或未出現的工況,在項目運維期間,全應科技會根據實際情況通過現場或遠程調試完成新設備、新工況的覆蓋,確保系統正常運行,趙斯楠說。
行業啟示:多機組適配的可復制價值與未來方向
蒙維科技與全應科技的合作,從節能減排的硬成果到一線人員“勞動強度降低”的軟體驗,不僅是一次技術應用的成功,更詮釋了化工行業智能化轉型的核心邏輯:唯有扎根現場需求、聚焦全流程優化,才能讓技術真正創造價值,為產業升級注入持久動力。
作為化工行業多機組熱電智能化的清晰范本,蒙維項目的核心啟示極具普適性:復雜熱電系統的智能化,需跳出“單設備優化”誤區,以“全系統協同”為核心。全應科技ADMC智能調控系統的兼容性已充分驗證——趙斯楠總結道,無論是單母管、多母管系統,還是單爐單機、多爐多機配置,系統均能實現穩定智能運行,這為不同規模化工企業提供了可復制的轉型路徑。
展望未來,隨著蒙維項目經驗的沉淀,全應科技將進一步優化多機組調控算法,探索“熱電-化工”全流程智能聯動。化工熱電的智能化沒有終點,全應科技要做的,是讓每一套系統都能成為企業綠色轉型的“助推器”,讓節能降碳從‘目標’變成‘常態’。”
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