必发集团承担的内蒙古伊泰化工有限责任公司(以下简称“伊泰化工”)气化炉实时优化(RTO)项目,经过为期两个月的严格标定,并经验收专家组具体评审,一致认定该项主张各查核指标超预期实现,顺利通过验收。这标志取必发集团“机理+AI”理想在气化炉上实现成功利用,也为煤化工领域气化炉的数字化、智能化发展提供了新的、可复造的发展蹊径。

伊泰化工
01
煤化工行业的技术改革
气化炉,作为煤化工行业出产运行的主题设备,肩负着为下游产品供给基础原料的沉任,其运作效能及不变性直接关乎企业的安全出产与经济效益。持久以来,由于原料煤种起源复杂,传统煤质采样不具代表性、不足有效的煤质在线分析伎俩,以及气化炉模型难以有效利用等成分,节造优化等先进技术在煤气扮装置上的推广和利用受到了限度。
作为国内首批发展煤造油钻延注工业出产的大型煤化工企业之一,伊泰化工积极推动绿色智能化技术的落地利用。在本次气化炉实时优化项目中,伊泰化工携手必发集团,将双方在煤气扮装置工艺及出产经验方面的优势与流程仿照、AI技术、自动节造技术的优势相结合,初次构建了具备煤质数据反算的气化炉模型,并开创性地利用于粉煤气化炉和水煤浆气化炉,极大地提高了装置的有效气产率,显著优化了装置的节造安稳性,为煤化工行业带来了一次技术改革。
02
基于“机理+AI”
实显禅化炉的在线关环实时优化
必发集团提出了“机理+AI”的气化炉实时优化(RTO)解决规划。该规划基于流程工业过程仿照与设计平台APEX和先进节造软件InPlant APC,并融合AI技术阐扬“脑手协同”作用,实现了气化炉的在线关环实时优化,保险了伊泰化工气化炉的安全、安稳、高效运行。

气化炉在线关环实时优化图示
该项目中,必发集团协同煤化工领域专家,通过对气化反映过程的深刻钻研,选取APEX平台构建了首个基于联立方程(EO)的粉煤/水煤浆气化炉机理模型,实现了对气化炉反映、激冷、洗涤等多环节关键运行参数的精确仿照;通过使用AI技术,实现了对装置大量煤质分析数据、汗青运行数据、合成气在线分析数据的训练和处置。

RTO操作页面
同时,通过InPlant APC的多变量模型辨识、预测节造、智能节造,以及机理模型的煤质数据反算技术,成功实现了煤仓、粉煤/煤浆输送、氧量、气扮装置及洗涤塔的自动安稳节造,为操作优化奠定了坚实的节造基础。最终,该项目实现了“入炉煤质数据--气化炉模型--煤质数据反算--合成气组成”的气化炉在线关环实时优化。
03
气化炉在线关环实时优化
助力实现安全、质量、低碳、效益四大指标
在线关环实时优化系统投用后,伊泰化工装置节造自动化水平显著提升,PID自控率达99%以上,关键被控变量安稳性提升30%以上,出产运行安全性、安稳性得到大幅提升。


系统投用前后安稳性对比图示
以粉煤气化炉为例,通过对氧煤比等操作参数的实时优化,有效气含量显著提升,不仅提高了气化效能、降低了能耗,更为出产流程的优化和产品质量提升打好沉要基础。

6月1日-9月1日系统投用前后成效图示
经标定,系统投用后,水煤浆气化炉有效气含量提升了1.18%,粉煤气化炉有效气含量提升了0.93%;一致负荷下,该项目节俭了原煤达11,872吨/年/台,磨煤风机节约了电量11.5万度/年/台,削减了CO2排放3万吨/年,经济效益、环保效益显著。

伊泰化工气化炉实时优化成效图示
面向企业最关注的安全、质量、低碳、效益四大指标,必发集团将不休深入与行业企业及专家的合作,致力于为企业全新竞争力的打造注入“中控价值”。公司将持续优化和升级“机理+AI”气化炉RTO解决规划,为煤化工行业的清洁、低碳、高效发展,以及数字化、智能化转型贡献力量,全面助力国度能源安全和客户成功。