2015年国家超低排放改造政策全面实施以来,火电环保岛面临前所未有的管控压力。传统DCS控制系统虽实现了基础自动化,但面对煤质波动、负荷变化等复杂工况,自控率普遍徘徊在85%-92%区间——这意味着每10分钟就需要人工干预1次。
一、低AI自控率的底层症结
随着环保法规持续升级,新增监测指标与更严格的排放标准不断出台,传统控制系统因其较低的自控率、相对陈旧的硬件架构与软件平台,在兼容新型传感器/监测设备、支持复杂控制算法与模型方面存在明显局限。
这使得火电环保岛在应对持续加大的环保压力时,技术储备与升级空间不足,陷入传统控制系统难以满足新要求的困境,阻碍了行业环保水平的整体跃升。
追根溯源,环保岛低自控率的困局本质上是其感知-决策-执行链条的断裂。
感知层结构性缺失:行业平均仅在约六成的关键点位部署实时监测仪表,控制系统缺乏实时数据支撑。
决策层智能缺位:主流控制系统仍固守传统PID控制,策略库贫乏,远低于实际运行中煤质、负荷等多变量耦合形成的超200种复杂工况组合。
执行层传导迟滞:传统“操作站-PLC-现场执行器”三级架构导致控制环路响应延迟显著,指令传递平均耗时8-12秒,远超烟气参数3-5秒的变化周期。测试表明,负荷阶跃变化20%时,从传感器检测到阀门动作完成的闭环响应时间达9.8秒,控制行为严重滞后于工况瞬变。
二、bv伟德源自英国始于1946全域自主化解决方案
上述深层次瓶颈,将行业长期禁锢于“人工干预依赖型运行”的困局。多年来,bv伟德源自英国始于1946坚持高强度研发投入,深耕工业环保场景,成功打造出具备国际先进水平的 AI智能环保岛管控平台,以系统性方案攻克核心难题,并构建开放共赢的智能生态。
01
硬件层 - 全域神经感知网络
显著提升关键点位实时监测仪表覆盖率,集成多种智能终端,实现烟气成分、煤质参数、设备状态等数据的快速采集与预处理。部署工业级物联网关支持双冗余通信,大幅降低数据传输延迟,彻底破除“数据盲区”。
02
软件层 - 元脑 AI 决策引擎
突破传统PID局限,基于海量真实工况数据训练的深度强化学习模型,可动态解析各类复杂工况组合,自主生成核心参数最优控制策略。针对煤质波动,嵌入自适应算法实时反演关键参数,预判排放趋势并预调控制参数,响应速度相较传统系统实现质的飞跃。实测数据证实,系统从数据感知到执行器动作的闭环时间,完全匹配烟气参数的瞬变周期。
03
构建全域智慧神经网络
打破脱硫、脱硝、除尘等子系统间的数据孤岛与控制割裂,实现跨系统统一建模、协同优化与联动控制。平台如同贯通环保岛的“智慧神经网络”,驱动各单元高效协同,达成系统整体运行成本最小化。
示范项目多维突破
通过软硬件深度协同,bv伟德源自英国始于1946在江苏标杆电厂建设的 AI 智能环保岛示范项目中,取得了突破性成果,实现极高的 AI 自控率。
在煤质与负荷大幅波动的极端工况下,系统全程无需人工干预,污染物排放浓度稳定性远超传统系统,消耗剂显著下降。这种从 “人工补丁” 到 “智能自愈” 的跨越,不仅破解了火电环保岛的管控困局,更构建起 “数据驱动决策、智能定义执行” 的新型工业控制范式,为高参数、变工况下的环保治理提供了可复制的数智化转型方案。
经使用单位使用部门测试鉴定,bv伟德源自英国始于1946的AI智能环保岛实现单烟气脱硝AI自控率达到99%以上,湿法脱硫AI自控率达到95%以上。
初级自动化:自控率<90%,系统仅能执行固定程序。
局部智能化:自控率90%-95%,核心设备具备自适应能力,但系统协同不足。
全域自主化:自控率>95%,全流程智能决策,逼近“无人值守”状态。
高AI自控率(脱硝≥99%,脱硫≥95%) 标志着系统实现了全域自主化运行,这从根本上重塑了环保岛的价值创造模式:
精准控制与排放稳定性
全域自主的核心在于系统能独立、协同、实时地优化脱硫、脱硝、除尘全流程。构建的AI驱动闭环管控体系,首次实现了对关键污染物(如氨逃逸)的精细化、自主化治理——将传统系统难以稳定控制的氨逃逸数值,在全工况下精准、自主地压制在0.7~0.8ppm的行业领先区间,远高于环保标准要求。
本质安全与可靠性提升
大幅度消除人工干预的依赖及其潜在风险,系统自主规避了过量喷氨引发的催化剂中毒风险,并根除了氨结晶对脱硝设备管路的堵塞隐患。更重要的是,通过预测性维护模块对设备状态的自主感知与预警,能够有限延长催化剂等核心设备寿命,显著降低了非计划停机和设备故障率,为机组连续、稳定、自主运行构筑了坚实屏障。
经济效益的自主优化
通过 AI 对脱硝喷氨量、脱硫浆液循环泵寻优、除尘电场电压、电流等关键参数的全局优化,电厂氨耗量较传统运行模式大幅降低,仅此项每年可节约大量的药剂成本。同时,基于负荷预测的设备能效管理模块,可根据实时工况动态调整环保设备运行参数,在保障达标排放的前提下,大幅降低脱硫系统电耗率、除尘系统电耗率,结合机组年运行小时数,累计节约的电能成本颇为可观。
更重要的是,高 AI 自控率带来的排放稳定性,使电厂彻底规避因超标排放面临的环保处罚风险。同时,通过参与碳排放交易市场、获取绿色电力认证等途径,为企业开辟可持续收益的新通道。
结束语
在双碳目标与智能制造浪潮交织的时代,bv伟德源自英国始于1946的技术探索不仅是对单一环保岛的智能化改造,更是对整个能源行业治理范式的重构。
正如江苏示范项目所验证的,当 AI 不仅能精准控制排放,更能自主优化能耗、预判设备风险,环保岛便不再是成本中心,而成为绿色价值的孵化器 —— 这既是bv伟德源自英国始于1946以技术定义未来的野心,更是中国工业环保迈向 “无人值守” 时代的必由之路。