作為一家深耕能源領(lǐng)域的民營(yíng)企業(yè)，寧夏芯電數(shù)字科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“寧夏芯電”）自成立以來(lái)，便將推動(dòng)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(yùn)維系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等多個(gè)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?qǐng)?bào)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(zhǎng)期面臨著“黑箱鍋爐”、爐管頻繁爆漏等難點(diǎn)。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(diǎn)，貢獻(xiàn)了民企智慧。
智能測(cè)量爐溫
據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2024年底，中國(guó)全口徑發(fā)電裝機(jī)容量總計(jì)達(dá)到33.5億千瓦，其中煤電裝機(jī)11.9億千瓦，占比約35.7%；發(fā)電總量9.4萬(wàn)億千瓦時(shí)，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(wàn)機(jī)組塔式鍋爐的容積為7.5萬(wàn)立方米，爐內(nèi)溫度可達(dá)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?jī)x表。
然而，由于鍋爐基本處于“黑箱”狀態(tài)，無(wú)任何報(bào)警裝置，爐管爆漏事故經(jīng)常發(fā)生，給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失及安全風(fēng)險(xiǎn)。如果能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)爐內(nèi)狀況，并對(duì)鍋爐進(jìn)行智能測(cè)量，那么“黑箱鍋爐”的問(wèn)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(dòng)。“對(duì)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(guò)，相關(guān)技術(shù)的研發(fā)一直面臨著困難?！苯?jīng)過(guò)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(kāi)持續(xù)技術(shù)攻關(guān)。依托煤電機(jī)組基礎(chǔ)學(xué)科及專(zhuān)業(yè)理論，雙方結(jié)合煤電機(jī)組專(zhuān)業(yè)知識(shí)、工藝數(shù)據(jù)及運(yùn)檢管理經(jīng)驗(yàn)，在整體規(guī)劃設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上展開(kāi)對(duì)“透明鍋爐”的研發(fā)。
通過(guò)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(yùn)維管控項(xiàng)目”就是其中之一。其搭載著智慧運(yùn)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(yùn)維管控
這款“透明鍋爐”的智能測(cè)量系統(tǒng)搭載了燃燒溫度測(cè)量、入爐煤質(zhì)在線(xiàn)智能測(cè)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(cè)量等10大類(lèi)功能，能讓鍋爐內(nèi)部狀況“一覽無(wú)遺”。
然而，僅知道鍋爐內(nèi)的情況還不夠，依據(jù)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)作出運(yùn)維管控，才是團(tuán)隊(duì)的最終目標(biāo)。
寧夏芯電利用人工智能算法和大模型類(lèi)人的“邏輯思維能力”，自主研發(fā)了大模型應(yīng)用平臺(tái)。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(lái)了曙光。經(jīng)評(píng)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(wàn)元，縮短維修時(shí)間創(chuàng)造的發(fā)電收益約1000萬(wàn)元，綜合收益可達(dá)3000萬(wàn)元。
在第十三屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽（寧夏賽區(qū)）中，“透明鍋爐”相關(guān)項(xiàng)目獲得評(píng)委高度認(rèn)可，一舉拿下一等獎(jiǎng)。
除此之外，寧夏芯電還研發(fā)出面向煤電機(jī)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(qǐng)13項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利，并獲得11項(xiàng)軟件著作權(quán)。
2024年，國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳、國(guó)家能源局綜合司聯(lián)合印發(fā)《能源重點(diǎn)領(lǐng)域大規(guī)模設(shè)備更新實(shí)施方案》，提出要實(shí)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(lái)，“透明鍋爐”等智能發(fā)電產(chǎn)品生逢其時(shí)，多能互補(bǔ)、智能耦合的黑燈工廠智慧供熱管控系統(tǒng)，以及基于流場(chǎng)均衡的高效節(jié)能智慧冷端管控系統(tǒng)等，就是為國(guó)家能源新政而生。
“未來(lái)，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(hù)和社會(huì)創(chuàng)造顯著效益，為煤電行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)民企力量?！标惤饡险f(shuō)。（記者 王迎霞 通訊員 康玉）
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