長(zhǎng)期以來(lái)，焦化行業(yè)高度依賴“老師傅經(jīng)驗(yàn)”的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，面臨數(shù)據(jù)孤島、成本黑箱難解等發(fā)展瓶頸。在日前舉辦的中國(guó)煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)八屆六次常務(wù)理事（擴(kuò)大）會(huì)暨專業(yè)委員會(huì)交流年會(huì)上，多位與會(huì)專家指明發(fā)展路徑：要想推動(dòng)焦化行業(yè)由“經(jīng)驗(yàn)煉焦”轉(zhuǎn)向“科學(xué)煉焦”，需依托“行業(yè)大數(shù)據(jù)＋行業(yè)機(jī)理+行業(yè)大模型+通用大模型”路徑，夯實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)構(gòu)建，構(gòu)建覆蓋采購(gòu)、生產(chǎn)、管理等環(huán)節(jié)的全生命周期數(shù)智管控體系。

行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型痛點(diǎn)待破

作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，焦化行業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型中面臨多重挑戰(zhàn)。煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司焦化所所長(zhǎng)王巖指出，原料煤是焦化企業(yè)“成本、質(zhì)量、綠色”的原點(diǎn)，但煉焦煤的管控存在明顯短板。

在成本控制方面，“高價(jià)”與“黑箱”并存，導(dǎo)致成本控制失準(zhǔn)。王巖分析稱，在原料煤價(jià)格普遍上漲的背景下，焦化企業(yè)缺乏實(shí)時(shí)、透明的全過(guò)程數(shù)據(jù)，經(jīng)常陷入“盲目采購(gòu)”的困境，導(dǎo)致隱性成本飆升。與此同時(shí)，采購(gòu)、生產(chǎn)、庫(kù)存等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)割裂，“孤島”現(xiàn)象加劇，導(dǎo)致供應(yīng)鏈整體成本協(xié)同和優(yōu)化缺失，內(nèi)耗造成的質(zhì)量損失最終由焦化廠買(mǎi)單，進(jìn)一步增加企業(yè)成本負(fù)擔(dān)。

質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)同樣問(wèn)題突出。王巖介紹，傳統(tǒng)的“采樣—制樣—化驗(yàn)”模式存在滯后性，無(wú)法實(shí)時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)調(diào)整，造成生產(chǎn)過(guò)程在一定程度上“失控”，影響煉焦煤質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確性。在煉焦煤質(zhì)量檢測(cè)的誤差構(gòu)成中，采樣誤差占總誤差的70％，制樣誤差占20%，檢測(cè)誤差占10%。

這些問(wèn)題最終導(dǎo)致焦化行業(yè)對(duì)“經(jīng)驗(yàn)”的過(guò)度依賴?！皵?shù)據(jù)割裂成為行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的首要障礙。”王巖強(qiáng)調(diào)，由于各部門(mén)數(shù)據(jù)無(wú)法打通，焦化企業(yè)難以系統(tǒng)挖掘“配煤”這一關(guān)鍵降本潛力點(diǎn)。從入廠檢驗(yàn)滯后、庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)不準(zhǔn)，再到配煤環(huán)節(jié)模型粗糙，理論計(jì)算與實(shí)際操作脫節(jié)，最終影響焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定性與生產(chǎn)成本控制精度。

構(gòu)建全鏈條智能管控

面對(duì)行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型困境，中國(guó)煉焦行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)石巖峰提出，應(yīng)加快建設(shè)和完善集分散控制系統(tǒng)（DCS）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）為一體的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)一體化集中管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全要素?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)采集、分析和共享。同時(shí)，結(jié)合實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)相關(guān)工藝專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)局部工藝單元的智能優(yōu)化，逐步向焦化全流程的系統(tǒng)優(yōu)化邁進(jìn)。此外，還需全面推行能源管理體系（EMS），對(duì)煤氣、蒸汽、電力、水資源等關(guān)鍵能源介質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)量、在線分析和動(dòng)態(tài)平衡，深挖系統(tǒng)中的“跑冒滴漏”和能源浪費(fèi)點(diǎn)。

石巖峰將焦化行業(yè)數(shù)智化管控推進(jìn)分為三個(gè)階段，首先是基礎(chǔ)建設(shè)與數(shù)據(jù)打通階段，建設(shè)統(tǒng)一的loT平臺(tái)和數(shù)據(jù)中臺(tái)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)廠、化驗(yàn)、堆場(chǎng)等核心業(yè)務(wù)流程的線上化與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，并開(kāi)發(fā)可視化看板，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的初步展示。其次是智能應(yīng)用深化階段，引入數(shù)字孿生，實(shí)現(xiàn)堆場(chǎng)3D可視化，開(kāi)發(fā)并上線智能配煤優(yōu)化模塊，建立初步的成本核算和預(yù)警體系。最終是智慧決策進(jìn)階階段，深化AI應(yīng)用，如需求預(yù)測(cè)、設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)等，完善決策支持中心，提供高階的數(shù)據(jù)挖掘和模擬分析功能，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)協(xié)同生態(tài)。

王巖提出，該院研發(fā)的“冶金原料煤全生命周期數(shù)智管控系統(tǒng)”，涵蓋智慧采購(gòu)與供應(yīng)商管理、智慧配煤與成本優(yōu)化、全生命周期成本核算、精細(xì)化進(jìn)場(chǎng)與堆場(chǎng)管理、焦炭質(zhì)量管理與追溯、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與反饋等環(huán)節(jié)，能夠構(gòu)建倉(cāng)儲(chǔ)堆放智能管理、數(shù)字煤廠、智能采制化裝備等環(huán)節(jié)，解決庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)難、物流黑箱等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)與運(yùn)銷過(guò)程中“不斷鏈、不失真”，降低噸焦成本。

智能化應(yīng)用落地顯成效

焦化企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)智能化？華泰永創(chuàng)（北京）科技股份有限公司副總工程師鄭荷蕾表示，焦化企業(yè)的智能化離不開(kāi)行業(yè)機(jī)理和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)，需依托“行業(yè)大數(shù)據(jù)＋行業(yè)機(jī)理+行業(yè)大模型+通用大模型”路徑，打造平臺(tái)化、可迭代、低門(mén)檻的軟件產(chǎn)品。

以干熄焦工藝為例，鄭荷蕾介紹了AI在解決鍋爐爆管及脫硫問(wèn)題上的實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于新建項(xiàng)目，可通過(guò)旋風(fēng)除塵技術(shù)等，從根本上解決鍋爐爆管問(wèn)題；對(duì)于已投產(chǎn)項(xiàng)目，則通過(guò)AI預(yù)測(cè)和爐內(nèi)脫硫技術(shù)有效解決。其公司研發(fā)的HTZW-01干熄爐內(nèi)脫硫智能裝置，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)干熄爐放散氣體SO2含量，實(shí)現(xiàn)脫硫劑的自動(dòng)、均勻、穩(wěn)定分布。該裝置可不停產(chǎn)在線安裝，實(shí)現(xiàn)年降成本約300萬(wàn)元（以年產(chǎn)100萬(wàn)噸焦化規(guī)模計(jì)算），降低爐內(nèi)循環(huán)氣體中SO2含量35%~55%，減少干熄焦?fàn)t外脫硫劑用量25%~45%。

中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司煤資源事業(yè)部部長(zhǎng)徐秀麗認(rèn)為，焦化企業(yè)降低成本的關(guān)鍵在于“拓展煉焦煤源，深化對(duì)煤質(zhì)的認(rèn)識(shí)，并優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu)”。她指出：“實(shí)現(xiàn)智慧配煤的前提是數(shù)據(jù)治理。我們有時(shí)需要花費(fèi)3個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間為企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)治理，剔除無(wú)效和失真的數(shù)據(jù)，為模型打下可靠基礎(chǔ)?！?/p>

徐秀麗介紹，公司研發(fā)的智慧配煤軟件建立了煤炭與焦炭的“資源身份證”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全流程數(shù)據(jù)溯源。該軟件通過(guò)機(jī)理研究與煤質(zhì)“再認(rèn)識(shí)”，可優(yōu)化配煤預(yù)測(cè)，例如采用貧煤+肥煤替代焦煤與瘦煤，焦煤替代高價(jià)肥煤與瘦煤，降低配煤成本約40元/噸。

“配煤不應(yīng)僅限于最終的比例調(diào)整，而應(yīng)覆蓋從煤源選擇、采購(gòu)、進(jìn)廠、存儲(chǔ)到配煤的完整鏈條?！蓖鯉r認(rèn)為，通過(guò)構(gòu)建成本最優(yōu)、質(zhì)量最優(yōu)的智能配煤系統(tǒng)，企業(yè)可應(yīng)對(duì)煤質(zhì)波動(dòng)大，配煤成本高、焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)不準(zhǔn)、數(shù)據(jù)價(jià)值未釋放等挑戰(zhàn)，真正實(shí)現(xiàn)從“經(jīng)驗(yàn)煉焦”到“科學(xué)煉焦”的轉(zhuǎn)變。