打造垃圾焚烧智慧大脑，瀚蓝构建行业新质生产力引擎

INTERVIEW

与智者同行

 

 

作者： 谷林

今年两会上，新质生产力、人工智能、智能制造等话题备受关注，不仅为中国的产业发展指明了方向，也为一些多年前就开始了智能化探索的企业增加了更多信心。

瀚蓝环境就是其中的先行者之一。2018年，瀚蓝环境首家将阿里云工业大脑引入生活垃圾焚烧发电行业。今年年初，瀚蓝环境通过自主创新实现了垃圾吊智能化运行，完成了垃圾焚烧发电厂形成从垃圾“进厂”到“处置”全流程智能化、数字化、信息化管理模式。

在此过程中，瀚蓝环境是如何先行先试的？有什么样的经验?遇到过什么样的问题?对于未来，又有什么样的看法？这篇文章让我们走进瀚蓝环境，一起看看它的行与思。

01 

与阿里云合作

探索行业智慧化先行之路

据了解，对于垃圾焚烧企业来说，如何提升焚烧控制的稳定性，是一个重要的技术挑战。垃圾焚烧厂的入厂垃圾成分一般比较复杂而且变化多端，每一次进入焚烧炉的垃圾成分可能都不相同，这样的垃圾入炉焚烧，不仅对焚烧设备检修周期有不同影响，而且影响着燃烧的稳定性和环保达标排放的稳定性。

在“焚烧数字大脑”项目开发之前，一般都是由焚烧工程师通过调节焚烧炉的各种参数，确保垃圾焚烧充分、蒸汽量稳定。但不同运行操作人员技术水平参差不齐，调出来的效果相差较大。此外，现场人员难以长时间集中精力观察参数变化，而且整个垃圾焚烧过程涉及上千种参数，远超出人脑的计算与理解能力，即便再有经验的老师傅，也不可能达到。经过研究讨论，瀚蓝环境决定通过数字化和智能化手段的探索来帮助员工实现效能提升。

2017年9月，阿里云宣布启动“青山绿水”计划，全面开放ET环境大脑的智能技术，为环保行业和环保企业实现赋能。是时，佛山市南海区成功获批建设“广东省大数据产业园”，并启动建设广东首个工业互联网创新应用示范区。

在南海区数统局的牵线和支持下，2018年11月，瀚蓝环境与阿里云签订协议，首家将ET工业大脑引入环保行业。

双方计划依托瀚蓝环境在固废、能源、供水、排水等多业务领域的综合环境治理经验，利用阿里云的云平台、大数据和智能化技术，共同推进相关领域云服务业务的发展，打造涉及多个环境治理板块、开展综合协同化环境治理工作的“数字大脑”，为南海工业互联网应用和环保行业的智慧化进阶探索一条先行之路。

02 

搭建智能系统如大厨做菜

2019首个项目投入使用

2019年9月，双方合作以AI参与垃圾焚烧管理的实践，在佛山市南海固废处理环保产业园项目正式启动，双方优势互补，针对垃圾焚烧工艺和锅炉智能运维优化，打造瀚蓝环境的“焚烧数字大脑”。

选择工业大脑的落地场景十分重要，需要考虑数据可用性、风险控制、可实施性、高效益和可复用性等关键因素。

垃圾焚烧发电的主要环节包括垃圾推料、垃圾焚烧、烟气处理、污水处理和汽轮机发电。考虑瀚蓝环境在垃圾推料环节已具有大量数据积累，以及该环节主要依靠人工操作，AI发挥空间大，具有很强的同类项目可复制性。双方最终选择先以垃圾推料做为应用落地的切入点，以实现在最佳时间将垃圾送入焚烧炉，达到充分燃烧。

确定了落地点后，就是制定优化方案，大概包括关键参数识别、模型训练和算法辅助决策等步骤。以垃圾堆料为例，通过历史数据分析和专家经验，识别关键参数，构建输入输出关系模型，建立参数与推料时间的对应关系。结合蒸汽量预测，实现精准推料时间推荐。算法结果通过API接口实时提供，人机交互界面部署在控制室，工人只需要按提示直接生产就可以。

整个过程类似于大厨烹饪，精选食材、调试配方、反复试菜，最终总结经验制成菜谱，让新手厨师也可以根据菜谱做出如大厨一样美味的佳肴。经过半年的研发与调试，2019年7月23日，瀚蓝环境的首个管理垃圾焚烧炉的AI正式投入使用。

03 

智能焚烧成效显著

已经开始全面布局

智能系统实施后，较好地提升了机组的生产效率，同时很大程度上降低了运行人员操作强度：自动投运率达97%以上，蒸汽稳定性提升30%以上，蒸汽量提升2%以上，厂用电率降低3%以上，上网电量提升1.5%以上，吨垃圾氨水用量降低15%以上，吨垃圾石灰石用量降低1%以上。

同时，智能系统也能较好地提升环保排放指标的稳定性，能实现焚烧工况与烟气排放指标的联锁控制，提前干预工况，从而使得焚烧更稳定，问题诊断更超前。当烟气排放指标有超标可能时，调整更及时、更精准。

目前，瀚蓝环境已经全面布局智能化，采取先试点后推广、由点及面、小步快跑的推进策略，设立阶段性目标，把项目做实做精——对于成熟的智能化应用，加快脚步，全面推广；对于尚未完全成熟的智能化应用，试点部署，全面验证。

焚烧控制方面，在南海固废处理环保产业园实施应用之外，也正在开展其他项目的实施推广。另外在智能安防比如安全帽识别、飞灰数量识别等场景上，也均有所应用，实际效果显著。

如开头所述的垃圾吊智能化运行，就是通过开发垃圾吊防摇定位、库区雷达成像和垃圾吊运行控制程序，在行业内首次实现垃圾转运车辆信息与垃圾库管理实时联动。

在正常运行工况条件下，垃圾吊自动化系统投用率达到90%以上：具备自动混料功能，提升不同种类垃圾的供料均匀性，垃圾掺配功能及效果较好；实现抓斗在运动过程主动避障、柔性着床、减少过载，提升垃圾吊的稳定性和安全性；通过图像识别卸料门的开关情况，结合卸料门的限位信号做联锁控制，双保险规避作业风险；通过垃圾仓智能管理平台的垃圾堆放管理功能，记录各区域垃圾的进料时间、堆放时间、发酵时间等信息，为投炉垃圾提供热值数据参考。

2023年，瀚蓝环境南海固废处理环保产业园入选“双百跨越”垃圾焚烧标杆行动首批名单。在打造出国内首个数智化垃圾焚烧发电厂之外，瀚蓝环境的“智慧大脑”还向垃圾收运和餐厨垃圾领域进行横纵向延伸，首创了城乡一体化生活垃圾压缩转运集约化、信息化的控制和管理系统，以及餐厨垃圾智能收运管理系统，实现了对生活垃圾从收集端-运输端-接收处理端的收运处全过程进行优化和信息化管理。    

04  

“想说爱你不容易

”智能进阶仍需面对诸多挑战

在瀚蓝环境看来，AI参与垃圾焚烧的一个重要优势就是，通过智能算法让年轻员工也能烧出老师傅的效果。 智能系统通过对垃圾焚烧各个具体环节里的老师傅经验的感知与学习，既继承了老师傅的经验，又超出了老师傅的经验——让老师傅的经验在基于智能系统指导的不断实践中实现新的提升，成为一个持续学习和优化的循环系统。

瀚蓝环境相信，近几年来行业进入新的发展周期，面临众多不确定性的同时，也正在孕育新的突破时机。随着数字化、智能化技术在各行各业的深入发展，垃圾焚烧行业的智能化发展是未来的必然趋势，也将是推动行业实现破局、走向新发展阶段的必然选择。

难、贵、慢、乱 智能进阶之路尚存诸多挑战    

虽然行业趋势明显，企业信心满满，但“想说爱你并不容易”，当前，实现智能进阶之路仍然面临诸多挑战。

2023年，伴随GPT的全球火爆，各行各业都开始重新审视自己在AI时代的定位和价值。

环境产业也在E20环境平台的号召和组织下，发起了对智能化的集中思考，并推出了凝结多方智慧的智能进阶蓝皮书。蓝皮书为大家总结了当前环境产业在向智能化升级的进程中存在“难、贵、慢、乱”四大痛点。（具体可见：为什么谈到环境产业智能化，痛点总是说不清）

当前的智能化技术路线多样、顶层规划缺乏，企业的智能化发展应该如何进行相应的路线选择？面对智能化的较高投入，在当前形势下，环境企业如何在控制成本的前提下实现预期目标？另外，在环境企业推进智能化过程中，真正懂得技术“know how”控制核心逻辑的是环境从业者，但他们不懂算法，而懂算法的大厂工程师又不懂环保行业，这势必导致行业整体智能化进程较慢；乱，则指行业智能化没有标准，智能接口多而乱，环境企业也各自为战，无法互联互通。

所以，一家企业如果试图尝试智能化，不仅需要管理决策层在此要有敏锐的观察、足够的前瞻性和坚定的信心。同时，也要能准确识别数字技术与业务融合的切入点。

智能系统的优势是基于人工经验和智能算法的结合，在准确的业务场景下，数字技术才可发挥最大的价值。对于企业来说，在业务侧，需要搞清楚业务的痛难点、挑战点和关键点在哪里，想清楚场景智能化的现实目的和意义，同时要有相对良好的数据基础。而在人员侧，如果没有具体的操作人员的经验及提升，算法自身也没法完成输入并进行优化。

目前，瀚蓝环境的智能系统，对于工业大脑的场景识别比较成功，但对于其他业务场景的发掘仍需持续深挖。在瀚蓝环境看来，只有和生产现场深度结合，深度挖掘业务痛难点、挑战点和关键点，寻找融合的契合点，才能让智能化产生显著成效。

聚焦四种应用场景 行业呼唤“共建、共创、共享”    

为了寻找到合适切入的应用场景，经过一番内部调查，“双百联盟”和各集团共同提名，在今年初的“2023（第十七届）固废战略论坛”之“双百跨越”垃圾焚烧标杆行动夜话环节，垃圾焚烧行业智能化工作组公布了梳理出的60项面向未来的智能化场景，其中设备预测性维护、地磅智能调度、运行安全智能化、智慧焚烧四大场景占到提名场景的70%以上。

同时为了降低成本，工作组倡议行业打造“共建、共创、共享”的智能化公共服务平台作为桥梁，将互联网大厂的技术优势，结合大多环保企业的智能化需求，转化成行业产品，再反推给企业，进行个性化调整，促进企业在较低成本内实现智能化升级。

调研结果和“三共”倡议得到了众多与会者的赞同与认可，大家希望在未来，可以依托“共建、共创、共享”机制，共同推动环境集团、AI大厂、智能化专业公司和行业平台一道努力，推动行业快速实现智能化进阶。

瀚蓝环境坚信大数据和人工智能将为行业带来更美好的未来。它们认为，在此过程中，需关注不同企业的不同诉求，确保项目的顺利开展。同时瀚蓝环境建议，希望可以进一步完善行业智能化设备的标准，提高标准的覆盖范围。完善设备标准有助于设备的生产和维护更加标准化、便捷化，实现设备的“标准一致、质量一致、管理一致”从而提升生产效率。目前，瀚蓝环境自身也在全面梳理设备的使用和接入标准，规划形成企业内部统一的设备管理标准，以为企业实现高质量发展赋予更多确定性，构建新时代下的新质生产力引擎。    

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