科技日报记者 王迎霞 通讯员 康玉
作为一家深耕能源领域的民营企业，宁夏芯电数字科技有限公司（以下简称“宁夏芯电”）自成立以来，便将推动能源领域的数智化作为自己的发展方向之一。
“我们围绕节能、降耗、增效、智能生产等目标，聚焦新型智慧能源技术的研发与应用、智慧能源管理运维系统开发等多个领域，投入大量资源探索火电厂燃煤的高效转化与利用技术。”3月18日，宁夏芯电总经理陈金晔告诉科技日报记者。
煤电是电力和热力供应的关键支撑，锅炉又是煤电行业的关键设备。然而，这一关键设备长期面临着“黑箱锅炉”、炉管频繁爆漏等难点。聚焦于此，宁夏芯电研发出“透明锅炉”，一举破解行业痛点，贡献了民企智慧。
智能测量炉温
据中国电力企业联合会统计，截至2024年底，中国全口径发电装机容量总计达到33.5亿千瓦，其中煤电装机11.9亿千瓦，占比约35.7%；发电总量9.4万亿千瓦时，煤电发电量比重约67%。
应用于煤电行业的锅炉主要由燃烧器、四管等组成，体积庞大，百万机组塔式锅炉的容积为7.5万立方米，炉内温度可达1000余摄氏度。在高温环境中，锅炉上只能安装炉膛压力等少量仪表。
然而，由于锅炉基本处于“黑箱”状态，无任何报警装置，炉管爆漏事故经常发生，给企业带来了巨大的经济损失及安全风险。如果能够实时监测炉内状况，并对锅炉进行智能测量，那么“黑箱锅炉”的问题便可迎刃而解。
或许，可以尝试给锅炉安装“透视眼”？宁夏芯电为此积极行动。“对煤电企业而言，‘透明锅炉’防磨防爆产品是刚性需求。不过，相关技术的研发一直面临着困难。”经过前期的大量调研，陈金晔表示。
尽管不少企业和院校着力攻关，但由于种种原因，“透明锅炉”的研发一直未能打破瓶颈。2023年，宁夏芯电与清华大学联合成立研发中心，展开持续技术攻关。依托煤电机组基础学科及专业理论，双方结合煤电机组专业知识、工艺数据及运检管理经验，在整体规划设计基础上展开对“透明锅炉”的研发。
通过产学研深度融合，宁夏芯电取得了一系列突破性创新成果，“基于大模型的‘透明锅炉’防磨防爆智能感知及智慧运维管控项目”就是其中之一。其搭载着智慧运维管控，能够智能感知防磨防爆，为锅炉安全架起了“监视器”。
数据运维管控
这款“透明锅炉”的智能测量系统搭载了燃烧温度测量、入炉煤质在线智能测量、高温透火焰结焦状态智能监视、高温烟气一氧化碳浓度测量等10大类功能，能让锅炉内部状况“一览无遗”。
然而，仅知道锅炉内的情况还不够，依据监测到的数据作出运维管控，才是团队的最终目标。
宁夏芯电利用人工智能算法和大模型类人的“逻辑思维能力”，自主研发了大模型应用平台。他们将相关模型融合应用于能源行业，打造出全方位炉管爆漏状态智能分析诊断体系与锅炉防磨防爆智能控制体系，大大降低了锅炉发生爆漏的概率。
新技术为行业发展带来了曙光。经评估，企业安装“透明锅炉”后，每年节约的防爆管收益约2000万元，缩短维修时间创造的发电收益约1000万元，综合收益可达3000万元。
在第十三届中国创新创业大赛（宁夏赛区）中，“透明锅炉”相关项目获得评委高度认可，一举拿下一等奖。
除此之外，宁夏芯电还研发出面向煤电机组的黑灯工厂智慧供热、智慧空冷管控、“火眼金镜”智能生产监控等多款智能发电产品，申请13项发明专利，并获得11项软件著作权。
2024年，国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司联合印发《能源重点领域大规模设备更新实施方案》，提出要实施发输配电领域设备更新和技术改造。在陈金晔看来，“透明锅炉”等智能发电产品生逢其时，多能互补、智能耦合的黑灯工厂智慧供热管控系统，以及基于流场均衡的高效节能智慧冷端管控系统等，就是为国家能源新政而生。
“未来，我们将驰而不息地研发新一代煤电技术创新产品，为客户和社会创造显著效益，为煤电行业发展贡献民企力量。”陈金晔说。
