過去，我們依靠人工緊盯儀表，憑借過往經(jīng)驗(yàn)來調(diào)節(jié)閥門。而如今，先進(jìn)的算法能夠在秒級時(shí)間內(nèi)給出最佳解決方案。云天化大為制氨將以‘模型優(yōu)化+人才驅(qū)動’雙輪協(xié)同，持續(xù)迭代APC/RTO系統(tǒng)，培育工藝與運(yùn)維‘雙精’專家團(tuán)隊(duì)。

于最達(dá) 云天化大為制氨總經(jīng)理

滇東高原的煤化工中央控制室，操作工曾需盯著儀表盤上跳動的數(shù)字，每半小時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整一次氧煤比——這個(gè)延續(xù)了數(shù)十年的動作，是保障合成氨裝置穩(wěn)定運(yùn)行的必修課。

如今，爐溫波動、渣層增厚、煤耗攀升等隱藏在高溫高壓環(huán)境中的生產(chǎn)難題，正被數(shù)據(jù)流逐一破解。

從0到1：

打造全球首個(gè)基于人工智能的煤氣化RTO大模型

煤化工行業(yè)的心臟是氣化爐，但這個(gè)鋼鐵巨獸始終面臨多重挑戰(zhàn)。

實(shí)現(xiàn)氣化爐在大規(guī)模、多變量、強(qiáng)干擾工況下的精準(zhǔn)控制，始終是行業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。一方面，傳統(tǒng)機(jī)理模型依賴復(fù)雜假設(shè)，在高度非線性的反應(yīng)中頻頻失效，爐溫、渣粘度等關(guān)鍵參數(shù)只能靠人工估算，一旦遭遇復(fù)雜工況，人工決策的“慢半拍”可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，如生產(chǎn)效率下降、產(chǎn)品質(zhì)量波動等；另一方面，每噸煤的能量轉(zhuǎn)化率若相差1%，對年加工量百萬噸級的裝置而言，就意味著數(shù)千萬元的效益流失。

2024年，云南云天化信息科技有限公司、云南云天化大為制氨有限公司（簡稱“云天化大為制氨”）與華為聯(lián)手取得突破，發(fā)布了全球首個(gè)基于人工智能的煤氣化RTO（RealTimeOptimizer，實(shí)時(shí)在線優(yōu)化技術(shù)）大模型項(xiàng)目成果：基于華為云盤古大模型開展RTO模型訓(xùn)練，精確模擬并預(yù)測氣化爐爐溫、渣層厚度及渣粘度等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的深度優(yōu)化與極致穩(wěn)定。

該項(xiàng)目深度融合人工智能算法、APC（先進(jìn)過程控制）與RTO技術(shù)，通過將氣化爐關(guān)鍵工藝的歷史數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理和標(biāo)注，再接入華為云盤古大模型訓(xùn)練得出多種業(yè)務(wù)模型；在實(shí)際生產(chǎn)過程中，RTO系統(tǒng)運(yùn)用這些業(yè)務(wù)模型并結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，計(jì)算出當(dāng)前工況下的氣化爐裝置的最優(yōu)參數(shù)，并由APC系統(tǒng)迅速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)的精確控制。

經(jīng)過18個(gè)月的日夜攻堅(jiān)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成功突破氣化爐溫度軟測量、強(qiáng)耦合變量控制等難關(guān)，研發(fā)出16個(gè)AI模型“接管”復(fù)雜工況，最終實(shí)現(xiàn)了煤氣化裝置的“一鍵智控”。

一鍵智控：

生產(chǎn)智能化變革，讓每一粒煤都物盡其用

自2024年6月28日項(xiàng)目一次投運(yùn)成功后，至今已連續(xù)安全運(yùn)行一年多，多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)刷新行業(yè)紀(jì)錄，帶來煤氣化生產(chǎn)全鏈條的智能化變革：

首先，操作模式實(shí)現(xiàn)顛覆性突破。煤氣化單元自動化率躍升至96.88%，操作人員無需再時(shí)刻緊盯儀表、憑經(jīng)驗(yàn)手動調(diào)節(jié)參數(shù)，人工操作頻次下降，讓生產(chǎn)控制也邁入了系統(tǒng)自主決策的新階段。

其次，裝置運(yùn)行安全穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。煤氣化裝置處于高溫高壓的作業(yè)環(huán)境，通過RTO大模型實(shí)時(shí)監(jiān)測生產(chǎn)工況和預(yù)測生產(chǎn)參數(shù)，可以有效避免因異常參數(shù)波動引發(fā)的設(shè)備故障與生產(chǎn)事故。

最后，全流程效益與節(jié)能減排能力雙提升。實(shí)際數(shù)據(jù)顯示，在單裝置層面，鍋爐噸蒸汽煤耗降低2.08%，每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤6602噸；尿素裝置氨耗下降1.51%，每年減排二氧化碳3162噸，單點(diǎn)突破持續(xù)釋放節(jié)能降碳潛力。

在綜合產(chǎn)能層面，2025年上半年，合成氨、尿素、高壓蒸汽產(chǎn)量同步刷新了云天化大為制氨建廠以來的半年度紀(jì)錄，在增產(chǎn)與降耗的平衡中，實(shí)現(xiàn)綜合節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8500噸、減排二氧化碳2.23萬噸，直接收益近千萬元，真正通過數(shù)智技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低碳綠色與提質(zhì)增效的雙升級。

此外，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)依托實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)反哺模型迭代，對氣化爐裝置的8個(gè)模型進(jìn)一步開展深度訓(xùn)練，模型可用性提升50%以上；同時(shí)，建立標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維體系，保障智能系統(tǒng)的長效穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前，除了在云天化集團(tuán)內(nèi)部開展全面推廣外，該項(xiàng)目影響力也已輻射至業(yè)內(nèi)多家企業(yè)，為行業(yè)智能化發(fā)展提供了可復(fù)制的“大為方案”。

展望未來，云天化與華為將在智能化轉(zhuǎn)型的征途上持續(xù)探索，以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)綠色高質(zhì)量發(fā)展，讓煤化工行業(yè)擁有向“綠色智造”躍遷的底氣。