变废为电,全国百座垃圾焚烧炉装上工业大脑 每年“省”出一座水电站

“我们到焚烧炉前看火的次数明显减少了 。”重庆三峰百果园发电厂的电力行业老师傅庞兵说 , 现在通过电脑屏幕上的模型输出数据 , 就能了解当前料层的厚度 。

变废为电,全国百座垃圾焚烧炉装上工业大脑 每年“省”出一座水电站
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三峰环境集团旗下重庆百果园环保发电厂(以下简称“三峰百果园发电厂”)通过引入一种工业大脑智能算法 , 解决了垃圾焚烧稳定性的行业难题 。
1月13日 , 采访人员获悉 , 像三峰百果园发电厂一样 , 全国近30个城市的100座垃圾焚烧炉已装上阿里云工业大脑 , 通过AI技术使生活垃圾焚烧的环保指标更稳定 , 单位发电量提升 , 全年可多发3.6亿度绿电 , 相当于一个中型水电站的发电量 。
目前 , 在三峰百果园发电厂内 , 垃圾焚烧的自动投运率达到96%以上 , 锅炉蒸发量稳定度提升38% , 汽机进汽压力稳定度提升60% , 发电效率进一步提升 , 人员操作强度大幅降低 。

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三峰百果园发电厂距离重庆城区40多公里 , 6个超大型焚烧炉一天能处理4500吨垃圾 。重庆城区的生活垃圾每天都被运到这里 , 发酵7-8天后 , 经由焚烧炉产生热能 , 最终转化成电能 , 变废为宝 。
但在过去 , 一线运行操作人员需要实时盯着焚烧炉的温度变化 , 手工调节进料的多少 , 一刻不能松懈 。阿里云工程师南行在项目初期统计了手动操作记录 , 发现一位运行操作人员3天的操作次数超过5万次 , 相当于每5秒就要操作一次 。
通过对历史数据的深度学习 , 阿里云工业大脑智能算法设计出了料层厚度的大数据评估模型 。这套模型可以实时识别进料厚度 , 并基于阿里云智能制造平台AICS将大数据和控制算法相结合 , 实现了垃圾的自动均匀进料 , 精度比人工调节更高 , 解决了垃圾焚烧稳定性的行业难题 , 也把工人从上万次的操作中解放出来 。
垃圾焚烧发电是生活垃圾减量化、无害化、资源化的重要手段 。当前 , 我国生活垃圾焚烧日处理量50余万吨 , 产生上亿度绿电供千万家庭使用 。预计到2025年 , 日处理量可达80万吨 。
但生活垃圾成分复杂、热值变化范围大 , 导致垃圾发电难以实现高度自动化 。为了将烟气排放、蒸汽流量等指标稳定在一定范围内 , 需要手工调节控制焚烧炉 。然而 , 大量人力投入并未有效解决相关指标的波动 。
为帮助垃圾发电厂解决环保和发电效率两大难题 , 阿里云工业大脑AICS智能控制系统通过学习历史数据、识别火焰形态信息、构建预测模型 , 可预测出垃圾焚烧炉内十多个变量的变化趋势 , 并自动把控制指令下发到设备 , 实现了焚烧炉的自动运行 。
据阿里云智能制造与能源电力技术总经理孔令西介绍 , 全国有近30个城市的100座垃圾焚烧炉都已引入阿里云工业大脑 , 北至吉林松原 , 南到广东佛山 。通过AI技术提高生活垃圾发电效率 , 全年可多发3.6亿度绿电 。
《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》提出 , 到2025年底 , 全国城镇生活垃圾焚烧处理能力占比要提升到65% 。同时 , 焚烧设施要加快推进升级改造 , 优化焚烧处理技术 , 进一步提高设施运行的环保水平 。
阿里巴巴集团副总裁许诗军表示 , 阿里云将向行业开放核心能力 , 与行业专家、能源企业共同推进垃圾发电的绿色、低碳与高效 。
据了解 , 到今年年底 , 全国约300座垃圾焚烧炉将应用工业大脑AI技术 。除了焚烧炉的改造升级外 , 阿里云工业大脑还将对垃圾发电各环节做进一步改进 , 实现垃圾发电厂的全厂智能化 , 提高垃圾发电的综合热效率 。