近期,北京朝阳环境集团有限公司发布了AI智慧焚烧系统应用成果。该智慧焚烧系统将前沿人工智能技术与大数据技术应用于垃圾焚烧领域,实现了垃圾焚烧领域全流程AI应用的行业重大突破,有望彻底改变传统垃圾焚烧模式,为行业发展注入新动力,推动行业向智能化、高效化及绿色化转型。
一、AI智慧生活垃圾焚烧系统三大核心能力
AI智慧生活垃圾焚烧系统之所以能在行业内引发广泛关注,关键在于其具备三大领先的核心能力,从感知、预测到控制,全方位覆盖垃圾焚烧全流程,打破了传统技术的局限,为系统的高效稳定运行提供了坚实保障。
(一)全场景多模态自适应智能感知
传统垃圾焚烧系统的感知技术往往受限于单一模态与固定场景,在面对季节变化、垃圾成分波动以及工况条件调整时,容易出现感知不准确不稳定的问题,进而影响后续的焚烧控制与污染物处理。而AI智慧焚烧系统成功搭建了融合火焰视频识别与关键参数识别的自适应智能感知引擎,从根本上突破了传统技术的局限。
该智能感知引擎具备强大的全场景适应能力,无论在严寒的冬季还是炎热的夏季,无论处理的是成分复杂的混合垃圾还是单一类型的垃圾,无论焚烧炉处于高负荷运行还是低负荷调整工况,都能保持稳定运行。通过先进的计算机视觉技术,系统能够实时对火焰视频进行高精度分析,精准识别料层厚度的细微变化;同时还能精准定位火线位置,实时监测火焰燃烧状态,包括火焰的颜色、形状、强度等关键特征,判断燃烧是否充分、是否存在局部过热或燃烧不彻底的情况。这些精准感知到的关键参数,为后续的关键参数预测和协同优化控制提供了全面可靠的输入数据,确保整个焚烧系统始终处于可控、可调节的最佳状态。
(二)多时空多变量动态智能预测
在垃圾焚烧过程中,燃烧关键参数与环保关键参数的变化具有较强的动态性和关联性,传统的预测方法往往难以兼顾多时空维度与多变量因素,导致预测准确性低、滞后性强,无法为焚烧控制提供及时有效的指导。AI智慧焚烧系统构建的动态智能预测引擎,通过创新的算法设计,完美解决了这一难题。
该预测引擎创新性地结合了当前窗口与时序窗口的数据处理模式,既能够实时分析当前焚烧过程中的各项实时数据,又能结合历史运行数据构建时序模型,挖掘参数变化的长期规律。通过大量有效数据的训练以及持续学习模式下的算法优化,系统能够实现对烟气含氧量、蒸汽流量等燃烧关键参数的精准预测。更重要的是,随着系统运行时间的增加,数据积累不断丰富,算法也会持续迭代优化,预测准确性会不断提高。这种提前精准预判焚烧炉运行状态变化的能力,为后续的协同优化控制提供了有力依据,让焚烧系统的调整从“被动应对”转变为“主动预判”。
(三)多系统多回路解耦协同优化控制
传统垃圾焚烧系统的控制模式多采用单系统控制,燃烧系统与烟气处理系统相互独立,缺乏协同配合。在调整燃烧参数时,往往忽略对烟气污染物浓度的影响;而在控制烟气污染物排放时,又可能影响燃烧过程的稳定性,导致燃烧效率下降或能耗增加。AI智慧焚烧系统深刻洞悉燃烧过程与烟气系统间的动态耦合关系,突破了传统单系统控制技术的局限性,实现对燃烧过程与烟气系统的解耦协同优化控制。
在实际运行中,当系统需要进行烟气污染物排放控制时,会充分考虑燃烧过程的运行状态;而在调整燃烧过程参数时,也会兼顾烟气系统的污染物浓度变化这种协同控制模式,构建了“以燃烧控制促烟气治理、以烟气治理优燃烧控制”的良性互动格局,既保证了燃烧效率,又有效控制了污染物排放,实现了焚烧系统整体运行效益的最大化。
二、试运行成效显著:验证高效节能降碳实效
朝阳环境AI智能焚烧系统于近期投入试运行,经过半年多的持续运行实践,展现出卓越的性能,在安全、效率、节能及降碳等多个维度取得了显著成效,充分验证了其在实际应用中的价值。
在系统稳定性与自动化水平方面,垃圾发电主蒸汽稳定性提升36%-48%,为后续的发电效率提升奠定了坚实基础;同时系统自动投运率达到98%以上,降低80%操作强度,大幅提高了系统运行的稳定性与可靠性,安全冗余度得到显著提升。
在节能与经济效益方面,吨垃圾(每处理1吨重量的垃圾)产汽量同比提升约4.5%,上网电量同比增加约4.2%,此外,在污染物处理耗材方面,脱酸、脱硝耗材同比降低约3%以上,实现减污降碳与降本增效均衡,为行业探索出高效环保的高质量发展路径,助力“双碳”目标达成。
(来源:环卫之声)