作為一家深耕能源領(lǐng)域的民營企業(yè)，寧夏芯電數(shù)字科技有限公司（以下簡稱“寧夏芯電”）自成立以來，便將推動能源領(lǐng)域的數(shù)智化作為自己的發(fā)展方向之一。
“我們圍繞節(jié)能、降耗、增效、智能生產(chǎn)等目標(biāo)，聚焦新型智慧能源技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用、智慧能源管理運維系統(tǒng)開發(fā)等多個領(lǐng)域，投入大量資源探索火電廠燃煤的高效轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)。”3月18日，寧夏芯電總經(jīng)理陳金曄告訴科技日報記者。
煤電是電力和熱力供應(yīng)的關(guān)鍵支撐，鍋爐又是煤電行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。然而，這一關(guān)鍵設(shè)備長期面臨著“黑箱鍋爐”、爐管頻繁爆漏等難點。聚焦于此，寧夏芯電研發(fā)出“透明鍋爐”，一舉破解行業(yè)痛點，貢獻了民企智慧。
智能測量爐溫
據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計，截至2024年底，中國全口徑發(fā)電裝機容量總計達到33.5億千瓦，其中煤電裝機11.9億千瓦，占比約35.7%；發(fā)電總量9.4萬億千瓦時，煤電發(fā)電量比重約67%。
應(yīng)用于煤電行業(yè)的鍋爐主要由燃燒器、四管等組成，體積龐大，百萬機組塔式鍋爐的容積為7.5萬立方米，爐內(nèi)溫度可達1000余攝氏度。在高溫環(huán)境中，鍋爐上只能安裝爐膛壓力等少量儀表。
然而，由于鍋爐基本處于“黑箱”狀態(tài)，無任何報警裝置，爐管爆漏事故經(jīng)常發(fā)生，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失及安全風(fēng)險。如果能夠?qū)崟r監(jiān)測爐內(nèi)狀況，并對鍋爐進行智能測量，那么“黑箱鍋爐”的問題便可迎刃而解。
或許，可以嘗試給鍋爐安裝“透視眼”？寧夏芯電為此積極行動。“對煤電企業(yè)而言，‘透明鍋爐’防磨防爆產(chǎn)品是剛性需求。不過，相關(guān)技術(shù)的研發(fā)一直面臨著困難。”經(jīng)過前期的大量調(diào)研，陳金曄表示。
盡管不少企業(yè)和院校著力攻關(guān)，但由于種種原因，“透明鍋爐”的研發(fā)一直未能打破瓶頸。2023年，寧夏芯電與清華大學(xué)聯(lián)合成立研發(fā)中心，展開持續(xù)技術(shù)攻關(guān)。依托煤電機組基礎(chǔ)學(xué)科及專業(yè)理論，雙方結(jié)合煤電機組專業(yè)知識、工藝數(shù)據(jù)及運檢管理經(jīng)驗，在整體規(guī)劃設(shè)計基礎(chǔ)上展開對“透明鍋爐”的研發(fā)。
通過產(chǎn)學(xué)研深度融合，寧夏芯電取得了一系列突破性創(chuàng)新成果，“基于大模型的‘透明鍋爐’防磨防爆智能感知及智慧運維管控項目”就是其中之一。其搭載著智慧運維管控，能夠智能感知防磨防爆，為鍋爐安全架起了“監(jiān)視器”。
數(shù)據(jù)運維管控
這款“透明鍋爐”的智能測量系統(tǒng)搭載了燃燒溫度測量、入爐煤質(zhì)在線智能測量、高溫透火焰結(jié)焦?fàn)顟B(tài)智能監(jiān)視、高溫?zé)煔庖谎趸紳舛葴y量等10大類功能，能讓鍋爐內(nèi)部狀況“一覽無遺”。
然而，僅知道鍋爐內(nèi)的情況還不夠，依據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)作出運維管控，才是團隊的最終目標(biāo)。
寧夏芯電利用人工智能算法和大模型類人的“邏輯思維能力”，自主研發(fā)了大模型應(yīng)用平臺。他們將相關(guān)模型融合應(yīng)用于能源行業(yè)，打造出全方位爐管爆漏狀態(tài)智能分析診斷體系與鍋爐防磨防爆智能控制體系，大大降低了鍋爐發(fā)生爆漏的概率。
新技術(shù)為行業(yè)發(fā)展帶來了曙光。經(jīng)評估，企業(yè)安裝“透明鍋爐”后，每年節(jié)約的防爆管收益約2000萬元，縮短維修時間創(chuàng)造的發(fā)電收益約1000萬元，綜合收益可達3000萬元。
在第十三屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽（寧夏賽區(qū)）中，“透明鍋爐”相關(guān)項目獲得評委高度認可，一舉拿下一等獎。
除此之外，寧夏芯電還研發(fā)出面向煤電機組的黑燈工廠智慧供熱、智慧空冷管控、“火眼金鏡”智能生產(chǎn)監(jiān)控等多款智能發(fā)電產(chǎn)品，申請13項發(fā)明專利，并獲得11項軟件著作權(quán)。
2024年，國家發(fā)展改革委辦公廳、國家能源局綜合司聯(lián)合印發(fā)《能源重點領(lǐng)域大規(guī)模設(shè)備更新實施方案》，提出要實施發(fā)輸配電領(lǐng)域設(shè)備更新和技術(shù)改造。在陳金曄看來，“透明鍋爐”等智能發(fā)電產(chǎn)品生逢其時，多能互補、智能耦合的黑燈工廠智慧供熱管控系統(tǒng)，以及基于流場均衡的高效節(jié)能智慧冷端管控系統(tǒng)等，就是為國家能源新政而生。
“未來，我們將馳而不息地研發(fā)新一代煤電技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品，為客戶和社會創(chuàng)造顯著效益，為煤電行業(yè)發(fā)展貢獻民企力量。”陳金曄說。（記者 王迎霞 通訊員 康玉）
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