先來一個綠色小考：

左側的物品對應右側的哪個分類呢？

學會了如何科學的扔垃圾，你知道被當作“廢物”的它們，后來都去哪了？其實接下來，一些垃圾們就踏上了變廢為寶之旅——垃圾焚燒發(fā)電。

那么如何更科學的焚燒垃圾以獲得更多電能呢？

施耐德電氣研究了自下而上的一系列理論和方法，首先要解決生產控制這一基礎問題，然后輔以信息化、數(shù)字化、智能化的技術，最終助力垃圾焚燒發(fā)電廠的運行更加穩(wěn)定、精準、高效。這就是施耐德電氣垃圾焚燒電廠燃燒參數(shù)優(yōu)化解決方案。

01以發(fā)展的眼光

針對性化解行業(yè)困局

從“引進來”到“走出去”，從探索生長到成熟邁步，中國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)經歷了30余年的發(fā)展，歷經萌芽期、高速發(fā)展期、高質量發(fā)展三個階段：

萌芽期

20世紀末，隨著中國經濟快速增長，城市化進程加快，垃圾處理問題日漸凸顯，國內開始引進焚燒技術和設備，中國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)起步；

高速發(fā)展期

伴隨著政策的扶持與推動，行業(yè)高速發(fā)展，技術逐步實現(xiàn)國產化，垃圾焚燒發(fā)電成為我國垃圾處理的主流方式；

高質量發(fā)展

近年來進入行業(yè)成熟發(fā)展期，技術達到世界領先地位，市場空間趨于穩(wěn)定，我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)也來到了發(fā)展的十字路口，積極探索高質量發(fā)展：

在市場層面，市場競爭激烈、環(huán)保要求提升、產能過?！髽I(yè)亟需精細化管理，以降低運營成本，提高經濟效益，實現(xiàn)高效、可持續(xù)發(fā)展；

在生產層面，設備老化故障多、燃燒數(shù)據不精確、數(shù)據挖掘不充分、生產安全難保障……只有依托數(shù)字化技術，提升智能化和自動化水平，才能引領行業(yè)迭代新生，實現(xiàn)高質量發(fā)展。

02以生產為中心

劃一個智能化的閉環(huán)

生產控制問題逐步顯現(xiàn)，精細化管理迫在眉睫，施耐德電氣垃圾焚燒電廠燃燒參數(shù)優(yōu)化解決方案應運而生——針對電力行業(yè)垃圾焚燒場景對數(shù)據控制的需求，將先進過程控制APC算法與高精度的視覺識別技術結合，實現(xiàn)關鍵燃燒參數(shù)的閉環(huán)控制優(yōu)化。

該方案整合十大核心功能模塊，能夠充分適應垃圾焚燒場景的復雜工況，顯著提高垃圾燃燼率、噸垃圾發(fā)電量、鍋爐效率以及自動化水平。

機組一鍵啟停APS系統(tǒng)

根據機組啟停曲線、按設定的程序發(fā)出啟停指令，實現(xiàn)垃圾焚燒機組的自動啟動或停止。APS上層管理控制各個功能組級，最終實現(xiàn)終端設備控制；下層管理控制邏輯及常規(guī)控制系統(tǒng)。

DCS智能報警管理

采用EcoStruxure System Advisor系統(tǒng)顧問，將維護人員的經驗轉化為可傳承與重復利用的數(shù)據，真正做到實時智能診斷設備故障原因、類型及嚴重程度，助力工廠全生命周期提升效率。

PID整定優(yōu)化

運用EcoStruxure Control Advisor控制顧問，可針對性地解決DCS系統(tǒng)控制回路中的典型問題。

爐排爐燃燒視覺系統(tǒng)

摒棄過去過于依賴“老師傅”們口口相傳的火焰觀測個人經驗，該方案創(chuàng)新增加紅外溫度檢測探頭+AI視覺識別和圖像算法，為爐控人員提供更多有效數(shù)據——火焰的寬度，高度，尤其是多達4個動態(tài)的火線位置，并且最終將數(shù)據傳回傳給控制設備實現(xiàn)閉環(huán)控制。

APC先進過程控制系統(tǒng)

遵循“由下至上”的原則對機組的自動控制進行優(yōu)化，從底層回路到機組的整體協(xié)調控制進行逐步優(yōu)化：

通過DCS回路的智能優(yōu)化，完善原有的DCS控制邏輯，實現(xiàn)基礎控制回路功能；

以模型預測控制模塊，優(yōu)化大遲延、大滯后及強耦合的控制回路，以滿足控制指標；

經由最優(yōu)化模塊進行尋優(yōu)控制，實現(xiàn)效率最大化，并滿足NOX、HCL等排放的環(huán)保指標。

機組性能計算與耗差分析

為商業(yè)化運營提供成本核算依據，提高運行人員的經濟運行意識。

智能報表

以指標數(shù)據為基礎，靈活自定義各式報表需求，利用歷史數(shù)據支持動態(tài)決策。

設備預測性維護和故障診斷

AVEVA Predictive Analysis預測性維護系統(tǒng)，采用人工智能、模式識別、數(shù)據挖掘、機理分析、專家規(guī)則對設備早期故障征兆進行預警并診斷設備故障，可以極大的減少維護資產設備的時間與成本。

同時，對設備實時性能進行監(jiān)測，通過有效地結合設備的維修記錄與設備當前的健康狀態(tài)，減少過度維護的時間與所用資源，優(yōu)化對資產的維護并提升運維效率。

事故自愈

針對機組可能發(fā)生的鍋爐側及汽機側事故，進行事故自愈功能設計：

通過邏輯組態(tài)的方式進行事故判斷，并按操作流程實現(xiàn)順控；

結合原始文件，將每一個事故判別模塊邏輯封裝為獨立模塊；

采用信號模擬或就地信號加載的方式進行靜態(tài)調試，并逐項記錄調試過程；

由運行人員啟動事故自動響應和處理系統(tǒng)配置投切按鈕。

人員定位

以高精度定位設備為基礎，對生產監(jiān)控區(qū)域建立地圖場景，保證人員和設備安全，輔助安全生產。

從一鍵啟停到智能尋優(yōu)，從設備運行到人員管理，解決方案不僅關注單個環(huán)節(jié)、單個功能的實現(xiàn)，更希望整合運營、管理、生產、安全等多維度困境，為行業(yè)客戶帶來生產少人值守、設備管理能力提高、生產效率提升、保障人員安全的全面優(yōu)化，助力垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)向綠色、智能化方向轉型。

03在實踐中驗證

持續(xù)為客戶帶來價值

只有在實踐中不斷驗證，理論才能不斷創(chuàng)新。施耐德電氣垃圾焚燒電廠燃燒參數(shù)優(yōu)化解決方案目前已在國內某垃圾焚燒電廠成功應用。通過對垃圾焚燒電廠的生產控制系統(tǒng)升級，完成以“零手動操作”為核心的全面運維系統(tǒng)數(shù)字化升級，幫助客戶實現(xiàn)：

穩(wěn)定生產

全面升級智能報警預測性模型，減少核心部件及公用系統(tǒng)報警，大幅降低核心設備及機組非停概率，保障生產穩(wěn)定持續(xù)運行；

提質增效

引入全能值班員，整體減少內操操作；通過爐排爐燃燒視覺系統(tǒng)，使鍋爐垃圾處理量達到最大；同時進行燃燒優(yōu)化，實現(xiàn)單臺鍋爐連續(xù)72小時全流程自動投入，爐效提升0.3-0.5%。

環(huán)保降耗

通過APS一鍵啟停，減少機組啟動時間一小時，降低燃油消耗；實現(xiàn)環(huán)保耗材消耗減少10%-20%。

在日常生活中，我們扔掉一樣東西，可能意味著它的旅程走到了終點，但與此同時，也意味著一趟新旅程的開始。在這趟垃圾焚燒發(fā)電的旅程中，施家從生產開始，通過垃圾焚燒電廠燃燒參數(shù)優(yōu)化解決方案服務于垃圾焚燒電力行業(yè)智能工廠，助力實現(xiàn)生產數(shù)字化和運營智能化。

施耐德電氣堅信數(shù)字化轉型是電力行業(yè)應對挑戰(zhàn)、創(chuàng)造機遇的必由之路，建設智能電廠的過程不是依靠某一個解決方案就能實現(xiàn)，而是統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施的過程。未來，我們將幫助更多企業(yè)建立智能生產的基礎，并在此基礎之上拓展數(shù)字化和智能化應用場景，在碳中和、碳達峰的大背景下，持續(xù)提質增效，樹立行業(yè)新標桿。