中控技術承擔的內蒙古伊泰化工有限責任公司（以下簡稱“伊泰化工”）氣化爐實時優化(RTO)項目，經過爲期兩個月的嚴格標定，並經驗收專家組詳細評審，一致認定該項目的各考覈指標超預期完成，順利通過驗收。這標誌着中控技術“機理+AI”理念在氣化爐上實現成功應用，也爲煤化工領域氣化爐的數字化、智能化發展提供了新的、可複製的發展路徑。

伊泰化工

01

煤化工行業的技術革新

氣化爐，作爲煤化工行業生產運行的核心設備，肩負着爲下游產品供應基礎原料的重任，其運作效率及穩定性直接關乎企業的安全生產與經濟效益。長期以來，由於原料煤種來源複雜，傳統煤質採樣不具代表性、缺乏有效的煤質在線分析手段，以及氣化爐模型難以有效應用等因素，控制優化等先進技術在煤氣化裝置上的推廣和應用受到了限制。

作爲國內首批開展煤制油研究、工業生產的大型煤化工企業之一，伊泰化工積極推進綠色智能化技術的落地應用。在本次氣化爐實時優化項目中，伊泰化工攜手中控技術，將雙方在煤氣化裝置工藝及生產經驗方面的優勢與流程模擬、AI技術、自動控制技術的優勢相結合，首次構建了具備煤質數據反算的氣化爐模型，並開創性地應用於粉煤氣化爐和水煤漿氣化爐，極大地提高了裝置的有效氣產率，顯著優化了裝置的控制平穩性，爲煤化工行業帶來了一次技術革新。

02 

基於“機理+AI”

實現氣化爐的在線閉環實時優化

中控技術提出了“機理+AI”的氣化爐實時優化(RTO)解決方案。該方案基於流程工業過程模擬與設計平臺APEX和先進控制軟件InPlant APC，並融合AI技術發揮“腦手協同”作用，實現了氣化爐的在線閉環實時優化，保障了伊泰化工氣化爐的安全、平穩、高效運行。

氣化爐在線閉環實時優化圖示

該項目中，中控技術協同煤化工領域專家，通過對氣化反應過程的深入研究，採用APEX平臺構建了首個基於聯立方程（EO）的粉煤/水煤漿氣化爐機理模型，實現了對氣化爐反應、激冷、洗滌等多環節關鍵運行參數的精確模擬；通過運用AI技術，實現了對裝置大量煤質分析數據、歷史運行數據、合成氣在線分析數據的訓練和處理。

RTO操作頁面

同時，通過InPlant APC的多變量模型辨識、預測控制、智能控制，以及機理模型的煤質數據反算技術，成功實現了煤倉、粉煤/煤漿輸送、氧量、氣化裝置及洗滌塔的自動平穩控制，爲操作優化奠定了堅實的控制基礎。最終，該項目實現了“入爐煤質數據--氣化爐模型--煤質數據反算--合成氣組成”的氣化爐在線閉環實時優化。

03

氣化爐在線閉環實時優化

助力實現安全、質量、低碳、效益四大目標

在線閉環實時優化系統投用後，伊泰化工裝置控制自動化水平顯著提升，PID自控率達99%以上，關鍵被控變量平穩性提升30%以上，生產運行安全性、平穩性得到大幅提升。

系統投用前後平穩性對比圖示

以粉煤氣化爐爲例，通過對氧煤比等操作參數的實時優化，有效氣含量顯著提升，不僅提高了氣化效率、降低了能耗，更爲生產流程的優化和產品質量提升打好重要基礎。

6月1日-9月1日系統投用前後效果圖示

經標定，系統投用後，水煤漿氣化爐有效氣含量提升了1.18%，粉煤氣化爐有效氣含量提升了0.93%；同等負荷下，該項目節省了原煤達11,872噸/年/臺，磨煤風機節約了電量11.5萬度/年/臺，減少了CO2排放3萬噸/年，經濟效益、環保效益顯著。

伊泰化工氣化爐實時優化效果圖示

面向企業最關注的安全、質量、低碳、效益四大目標，中控技術將不斷深化與行業企業及專家的合作，致力於爲企業全新競爭力的打造注入“中控價值”。公司將持續優化和升級“機理+AI”氣化爐RTO解決方案，爲煤化工行業的清潔、低碳、高效發展，以及數字化、智能化轉型貢獻力量，全面助力國家能源安全和客戶成功。

（轉自：中控技術）

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