SNCR也能實現NOx排放濃度<50mg/Nm3 是如何做到的？

    智能化作為第四次工業(yè)革命的動力，越來越受到傳統工業(yè)行業(yè)青睞。作為重要基礎性建筑材料之一的水泥行業(yè)更在追趕智能化的路上，不斷嘗試，努力將前沿技術與實際生產相結合，走在了各行業(yè)前列。

    國內水泥行業(yè)經過最近十余年的高速發(fā)展，在智能化領域取得了豐碩的成果，利用專家優(yōu)化系統、智能化實驗室、三維建模、數字化礦山能源管理等等先進智能控制技術能耗和污染物排放量大幅度降低。

    水泥工業(yè)智能化已是大勢所趨，泰安中聯、全椒海螺等成功經驗表明，以大數據、人工智能為依托的智能工廠將成為水泥工業(yè)高質量發(fā)展的必由之路。然而，就水泥行業(yè)而言，當前關于何為智能化，如何實現智能化尚無明確的定義，水泥智能化應該如何入手更是成為當前業(yè)內探討的重點。

    上海萬澄環(huán)?？萍加邢薰径麻L周濤（右）

    上海萬澄環(huán)?？萍加邢薰径麻L周濤日前在接受采訪時表示，智能化應從三個方面入手：

    首先，要具備智能化的基礎，所有智能化的基礎都是自動化。水泥廠應具備智能化的基礎——自動化，包括窯磨本身的狀況、裝備的自身狀態(tài)，沒有良好的自動化基礎，沒有很好的設備工藝管理，智能化便無從說起。

    其次，智能化需要創(chuàng)造價值，不能為了智能化而智能化。在現實生產經營過程中，對于企業(yè)而言，智能化首先應該著力于能夠給企業(yè)帶來具體效益的子系統，提高生產效率，降低工人勞動強度，將簡單、單調、重復的勞動交由自動化生產來完成；而將需要經驗積累、統一操作思想的工作，交由人工智能來完成。以大數據處理、智能優(yōu)化等機器學習的方式訓練模型，替代長期的人工經驗積累，以期達到迅速實現高效、低耗的生產目標。利用智能化的手段，訓練有效可靠的設備工作模型，以期在設備劣化的早期進行識別，對設備的維修管理提供有力的支持，實現真正意義上的預測性維護，同樣也是降低成本，提高勞動生產率的重要手段。

    在各個子系統能夠很好地承擔其各自的職能后，需要在各子系統之間實現通訊及信息的整合。通過打通所有子系統，可以輕松獲取管理層感興趣的生產管理信息，讓各級管理層可以輕松獲取相應管理所需的生產信息及效率評估，給管理層的決策提供重要依據。周濤認為，企業(yè)智能化是在把窯和磨管理好，實現日常生產過程的智能化；把設備管理好，做好預測性維護；把全自動實驗室做好，把礦山管理好。在各個子系統做精的基礎上，還需要消除信息孤島，實現工廠管理的全面信息化，而這將會為水泥企業(yè)高效運行提供全方位的保障。過于強調信息的大而全的獲取會變成各種新概念的堆砌，使得整個工廠智能化管理流于表面，淪為概念的奴隸。

    對于當前水泥行業(yè)而言，智能化手段已經在多個子系統實現很好的應用。比如智能高效SNCR系統幫助實現節(jié)能減排；窯磨專家系統實現真正意義上的智能操作，消除操作員思想不統一帶來的效率問題；及用統計過程控制等手段實現的設備的實時監(jiān)控和故障早期診斷系統等等，這些都是極有價值的嘗試，并且已經給工廠帶來顯著的生產效率和管理的提升。

    周濤同時表示就現狀而言，較多水泥廠只在某些環(huán)節(jié)實現信息化，而不是真正的智能化。對于局部信息化帶來的堆砌在管理者面前的越來越多的信息，給企業(yè)帶來的幫助是有限的。水泥生產線流程長，工況復雜，每個環(huán)節(jié)緊密相連，互為支撐，智能化應該有全局考慮。比如專家優(yōu)化系統，它能解決操作員的經驗不足，操作員操作思想不統一的問題，但它也不是孤立的，與設備狀態(tài)以及運營管理等環(huán)節(jié)密切相關。它的運行情況其實可以揭示過程中的很多管理問題，要讓專家優(yōu)化系統真正有效地發(fā)揮作用，并不是上一套專家系統那么簡單。但無論如何，可靠的子系統則是基礎。而真正可靠的智能化系統本身就會試圖通過獲取更多的相關信息來對系統本身的建設提供有效支撐。

    正因如此，萬澄環(huán)保在幫助水泥企業(yè)打造智能化工廠的過程中，除了做好專家優(yōu)化系統的主線以外，還把提供其他一攬子智能化解決方案。除了建設好每個子系統外，也會致力于消除各子系統之間的信息壁壘，把水泥廠智能化做得更加系統化，最終實現每個單個的子系統都經得起推敲，都能給企業(yè)帶來實實在在的價值，同時又能真正幫助企業(yè)管理者站在應有的高度，對企業(yè)的全面智能化提供支持。

    值得一提的是，隨著國家排放標準的收緊，水泥行業(yè)對氮氧化物的排放標準也越來越嚴格。為此，上海萬澄環(huán)保采用將智能控制系統融入傳統的SNCR技術，利用水泥熟料生產過程中始終可以找到大范圍的適合脫硝反應的區(qū)間這一行業(yè)特點，給水泥行業(yè)提出了一個投資小，實施部署快，不給生產造成額外負擔的脫硝解決方案。該系統實現對整個脫硝反應過程的智能實時控制，根據工況變化，控制氨水用量和氨水噴口位置，從而達到提升脫硝效率，降低氮氧化物排放濃度的目的，是目前水泥企業(yè)可以采用的最高效的深度脫硝技術之一。

    高效SNCR和普通SNCR差異

    據周濤的介紹，目前萬澄環(huán)保已在三個水泥廠進行了‘智能優(yōu)化控制+SNCR’成果驗證，三家企業(yè)都可實現氮氧化物排放濃度控制到低于50mg/m3。若能很好地結合分級燃燒等技術，完全可以不用大動干戈，在不在其他方面增加環(huán)境負擔前提下實現超凈排放。

    該項智能脫硝技術還有一大特點是能夠解決脫硝時不同工況下最適合反應的區(qū)域漂移問題。通過機器學習，識別影響因素，如合適溫度、爐內氣氛、粉塵含量、風料煤變化、智能選擇還原最佳反應區(qū)域，根據現場工況前饋反應調節(jié)。“當窯爐工況有變化時，我們的系統能實現很好的跟隨，調節(jié)氨水的噴入點，持續(xù)保持高效運行”。

    周濤表示，上海萬澄環(huán)保打成立之初，就堅持專注水泥行業(yè)的智能制造技術。未來的水泥生產一定是智能生產，萬澄環(huán)保希望能夠通過智能化的一系列解決方案幫助水泥企業(yè)實現綠色生產。