光大环境x朗坤智慧：垃圾焚烧发电生产效率与风险监控分析的“科技与狠活”

垃圾焚烧产生的二噁英对环境和人体健康危害大 #生活知识# #健康生活# #环境污染与健康#

随着我国经济水平不断发展，居民收入提升以及消费增加，生活垃圾数量大幅增加，垃圾焚烧发电作为“减量化、无害化、资源化”处置生活垃圾的最佳方式，是解决“垃圾围城”的重要手段，行业发展快速。截至2022年底，已投运垃圾焚烧电厂数量达760座，垃圾处理规模达80万吨/天，发展速度居世界首位，日处理能力高居世界榜首。

在干净整洁的光大环保宜兴公司集控室内，朗坤智慧数智产品创新部的行业专家在忙着与电厂技术部沟通优化模型验证试验的最新情况，该厂是光大环保首个生活垃圾发电国产精品项目，二期项目于2019年底投产，设计规模为日处理垃圾1700吨。

以人工智能算法、智能预警与优化模型为基础，朗坤智慧正在帮助垃圾焚烧电厂实现生产效率优化和安全风险监控预警，具体情况小编与这位专家进行了交流。

Q

2022年光大环保能源每天焚烧处理垃圾近13.5万吨，相当于1.2亿中国城镇居民一天产生的生活垃圾，朗坤智慧与这样的环保龙头企业合作契机是什么？

A

朗坤智慧长期以来一直与光大环境集团保持良好的合作关系。光大环境在垃圾发电项目设计、施工、管理、运营等各方面的业务水平在国内均处于领先地位，同时集团对延伸拓展版图，加强科技赋能方面也高度重视。在运营管理方面，传统报表在集团层面呈现的是发电量，垃圾处理量这些宏观数据指标，不能真实、科学地反映不同区域、不同容量电厂的生产管理水平差异，集团对下属电厂的运营管理水平缺少评价标准和管理抓手。

Q

朗坤智慧为这个项目开发了“生产效率与风险监控分析工业APP”，产品名称背后蕴含了什么业务价值？产品是如何设计、体现这些业务价值的？

A

这要结合垃圾发电的行业特征来说：市场层面来看，随着我国新增垃圾焚烧发电项目逐步减少，“跑马圈地”的市场模式接近尾声，新厂基建成本都比较高，投资回收周期长，因此项目的高效运营及降本增效将成为相关企业的关注重点；业务层面来看，一方面生活垃圾成分复杂、烟气腐蚀性强、炉内燃烧难稳定，容易造成“非停”，影响生产安全；另一方面为了环保达标，会投入大量耗材成本，现场调控主要依赖人员经验，缺乏精准、定量的指导，垃圾焚烧处理流程中各系统、设备运行调整与节能优化的空间比较大。

“生产效率与风险监控分析工业APP”的名字其实体现了平台建设以终为始，通过构建集经济性、安全性、环保性于一体的评价体系实现创新管理，对生产安全性、经济性、环保性相关数据进行全面抓取与深度分析，有效提升生产运营效率和管理水平，形成集团对下属企业集约化、实时化、精细化、专业化管理的有效抓手。

Q

刚刚您提到了“经济性、安全性、环保性”这三个关键词，在宜兴电厂的方案中是如何体现的？

A

系统建设的整体策略是抓住“管理+生产”两端，面向电厂运营管理，自下而上形成设备-系统-项目-区域-集团的多层级评价体系，评价维度涵盖经济性、安全性、环保性；而评价的基础是面向生产优化、预警等数智化应用场景的各类机理、AI模型，通过精准的能效分析、故障预警和操作优化指导，提高生产与管理水平。

经济性方面，我们选择了凝汽器经济真空这个场景，最大限度 降低热耗率。 凝汽器真空是汽轮机运行的重要参数，机组在最佳真空值下运行可以最大程度地降低热耗、提升发电效率，而真空的调整主要通过运行人员对循环水泵或机力冷却塔的电机变频度控制，目前主要靠人工经验，缺乏精准指导。

对此，我们基于热力学原理和历史大数据分析，构建了经济真空模型，实时计算、展示最优的真空值及循环水泵调度策略，运行人员通过调节循环水泵的台数和变频度，使得循环水量和凝汽器真空逼近优化目标值，从而 降低热耗率，提升发电机组能效和上网电量，保证机组运行的经济性。

图上为模拟演示数据

安全性方面，为核心设备锅炉构建 四管泄漏预警模型，实现 智慧运维检修。 我国除少数城市外，垃圾分类还很不完善，生活垃圾水分高（特别是南方）、热值低、成分复杂，包含大量腐败性的有机物和有害物质。焚烧炉、余热锅炉作为垃圾焚烧处理系统最核心的设备，“四管”即各类受热面的健康水平是电厂尤为关注的问题。

现场情况是炉内工况复杂、烟气腐蚀性强，过热器水冷壁等受热面缺少直接测量金属管壁温度的测点，难监测、易爆管，容易造成“非停”；大修时为了测量管壁厚度、排查漏点以确定全部受热面的减薄腐蚀情况，需搭脚手架，由人工进行现场检修排查，耗时长、检修费用高、安全风险大。

模型对过热器、水冷壁、省煤器等不同受热面的腐蚀成因进行解析，对锅炉内部烟气温度场、速度场分布进行CFD仿真模拟，并融合腐蚀机理、热力学原理及历史大数据分析，实时计算、展示锅炉受热面数万个坐标点处的关键参数（工质温度、烟气温度、金属管壁温度、酸性气体浓度、管壁减薄速度、管壁厚度等），可追溯历史、做预警统计，提前预警泄露、爆管风险并精准定位，有效避免锅炉非停；同时支持用户维护锅炉、受热面管道的台账信息及检修记录，实现模型预警与设备检修信息的关联，实现锅炉四管的智慧运维检修。

雾化脱酸和除尘器

环保性方面，平台在烟气 脱酸、脱硝环节提供运行指导优化，在 满足环保指标的前提下实现经济性综合最优， 布袋除尘器健康预警也是体现环保性的一个典型场景：具体做法是基于AI算法对布袋除尘器的历史数据建模，实时预测并展示粉尘浓度、烟气温度、运行差压的理想运行区间，并基于此评价除尘器健康劣化程度；同时结合现场检修经验，基于布袋检漏仪粉尘浓度和吹灰情况，对布袋是否存在泄漏风险进行实时预警，帮助厂里制定更合理的吹灰周期。

Q

项目的下一步建设方向和规划是什么？

A

整体原则是基于朗坤在智慧电厂建设中积累的方法论、经验和成功实践，为垃圾发电行业赋能，清晰地把技术和产品价值传递给客户，让客户能够切实感知到数智化应用产生的效益。

目前的建设思路是不断提升优化、预警模型的准确性和应用价值，通过系统或设备的运行优化、风险预警和综合评价体系，提高生产效率、降低安全风险，让管理有标准和抓手；后续计划把设备智能诊断与智能运维的能力融合进来，进一步提升设备运维、检修的智能化水平。

作为最大的发展中国家，我国生活垃圾焚烧发电市场化程度高，产业化发展迅速。朗坤智慧为垃圾焚烧发电生产运行绘就数字底色，向行业展示环境、经济、减污、降碳、安全和谐发展的朗坤经验，助力垃圾发电高质量焚烧，服务发电行业高质量发展。

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最新的工业互联网平台应用、数智化转型方案尽在“朗坤智慧”

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