国内第一个实现多台焚烧炉协同优化控制的电厂——重庆三峰百果园环保发电有限公司

重庆三峰百果园环保发电有限公司成立于2014年10月，是重庆三峰环境集团股份有限公司旗下的全资子公司，专业从事重庆市第三垃圾焚烧发电厂项目的建设和运营工作。重庆市第三垃圾焚烧发电厂项目是重庆市的重点工程项目，总投资约24.25亿元人民币，可处理生活垃圾4500吨/天，配置6台750t/d焚烧炉及3台35MW发电机组，日均发电量约250万度，可供45万户城镇家庭日常用电，也是西南地区最大的垃圾焚烧发电项目。

01项目简介

重庆三峰百果园环保发电有限公司（以下简称“百果园厂”）成立于2014年10月，是重庆三峰环境集团股份有限公司旗下的全资子公司，专业从事重庆市第三垃圾焚烧发电厂项目的建设和运营工作。重庆市第三垃圾焚烧发电厂项目是重庆市的重点工程项目，总投资约24.25亿元人民币，项目位于江津区西湖镇青泊村330号，厂区占地约350亩（23.3公顷），可处理生活垃圾4500吨/天，配置6台750t/d焚烧炉及3台35MW发电机组，日均发电量约250万度，可供45万户城镇家庭日常用电，也是西南地区最大的垃圾焚烧发电项目。项目于2015年9月30日开始平场动工，2018年5月24日正式开始接收垃圾，6月29日实现汽轮机组并网，10月28日三台机组完成72+24试运行。截至目前（2023年11月），累计处理生活垃圾量实际可达798.1万吨，发电34.5亿度，减排二氧化碳约279.3万吨，历年来，安全环保受控，生产持续稳定，经济运行效果良好。这座智慧花园工厂为重庆生活垃圾减量化、资源化、无害化处理做出巨大贡献，现已成为重庆市靓丽的城市环保名片。

百果园厂鸟瞰图

百果园厂外景

02智慧化工作创新及亮点

百果园厂以分散控制系统为基础，集成了汽机DEH、电气ECS、垃圾吊PLC系统，实现了集中控制运行；以人工智能、大数据分析为核心，进行算法分析，实现了智能焚烧控制、冷端优化控制；以SIS/MIS管控一体化信息系统为依托，利用信息化技术手段提升生产经营管控力度，实现高效能人机管理；以全厂视频监控系统、门禁人脸识别系统、车辆管理系统为保障，实现了全厂重要区域的安全管理，统一授权，防止非法闯入。通过以上多种先进控制、信息管理系统的相互应用结合，达到了百果园厂智能化、智慧化管控的效果。

（1）智能焚烧优化系统

智能焚烧优化系统是传统工业控制与大数据人工智能在大型炉排炉控制中一次较好的融合。通过部署在本地的算法服务器，搭建工业智能平台，收集历史运行数据、设备工艺参数、运行操作参数并将数据导入到算法平台进行离线训练，将训练模型离线下装至本地端算法服务器，再通过算法服务器得出控制指令，传输至DCS系统作用于各个控制回路。本地服务器和DCS系统数据间的传输设有安全隔离网闸，保证控制系统的安全性。

采用强化学习算法引擎、运行参数预测引擎、异常识别引擎及视频视觉识别算法引擎四个主要引擎模块。通过强化学习算法提取每台炉运行操作参数，得到控制基准；通过运行参数预测算法构建汽包压力预测模型、NOx、SO2预测模型，实现对运行参数的短时预测，改善控制性能；通过异常识别算法，构建干燥段料层厚度识别模型，对进料厚度进行快速有效评估，实现了进料均匀性控制；通过视觉识别算法对火焰图像识别，得到炉内火焰燃烧状况及燃烧火线位置，进而指导炉排及风量的调整。

智能焚烧优化系统自投运以来自动投入率达96%，锅炉蒸发量、汽机进气压力稳定性提升，NOx、CO日均值、助燃油耗显著降低。百果园厂智能焚烧优化系统是国内第一个实现多台焚烧炉协同优化控制的项目，也是国内第一个完全实现控制目标的炉排炉焚烧项目。

（2）冷端优化系统

基于大数据分析建立汽轮机冷端系统优化运行模型，寻求冷端系统最优运行方式，进而提高机组运行的经济性。根据主蒸汽的流量，确定汽轮机的运行情况；每台汽轮机的负荷分配多少，结合其他输入条件，求解总热耗率最低的运行方式。通过把每台汽机的功率特性找出来，建立发电量跟主汽流量、主汽压力、主汽温度、抽汽参数、背压的预测模型；建立凝汽器换热模型；建立循环水管管路特性模型。通过这三个模型，计算在当前主汽参数、抽汽参数、当前环境温度下，不同的循泵运行方式下的净发电量数学表达式。以上面的净发电量最大为目标函数，用优化算法，求出最佳的循泵运行组合、最佳真空、预测汽机发电量、循泵耗电量指标，再求得微增功率。通过优化冷端损失，合理配置循环泵运行，提升运行经济性，实现冷端寻优。

（3）垃圾吊集控系统

通过增加工程师站（兼历史站），实现操作记录查询、报警记录查询、称重报表查询、故障历史记录查询功能且存储时间不少于一年，便于进行故障分析及数据查询；同时将垃圾吊PLC，称重系统通讯回路打通，实现数据互通互联，为下一步垃圾吊实现少人值守做好准备工作。

（4）SIS/MIS管控一体化信息系统

百果园厂SIS/MIS系统共有：环保指标、运行监控、计划统计、成本控制、设备管理、安环管理、物资管理、运行管理、综合管理、办公管理10大功能模块。各个模块涉及到了生产运行、技术设备、安全环保、成本预算控制、物资采购领用等各个生产办公领域。

SIS/MIS系统实现了整个电厂范围内信息共享和全厂生产过程的实时信息监控以及经营管理的集成化和管控一体化。通过建立工作流程的规范化，降低了人员工作量的同时提高了办公效率；通过生产过程监视、生产指标的统计，优化生产过程、提高生产效率；生产、经济指标可按照日、月报表查找显示，便于数据展示、分析；通过设备检修维护、生产物资的管理，可以准确掌握设备状态，保证设备安全稳定运行；设备管理围绕每个设备的KKS编码形成相应的设备记录；物资管理围绕物资编码，按照导则分成3个大类，一种物资对应一个编码，由此可查物资活动，同时在物资采购整个流程都实现了同一系统的线上管理，从采购需求提报、询比价、招标、合同评审、到货、入库、出库全过程管控。

03社会贡献

百果园厂教育基地是“全国中小学环境教育社会实践基地”和“全国环保设施和城市污水垃圾处理设施向公众开放单位”，2021年获评全国“十佳环保设施开放单位”。面向社会公众、政企客户和学生团体全面开放，目前已累计接待来自世界各地的参观者4万余人，为普及垃圾焚烧环保发电知识，消除邻避效应作出积极贡献。

2020年12月被中国环卫科技网授予“2020年度最美垃圾焚烧厂·星光奖”；

2020年12月被重庆市生态环境局授予“重庆市生态文明教育基地”；

2021年10月在“北极星杯”2021垃圾焚烧发电行业评选中获得“运行管理标杆电厂”及“创新发展电厂”双称号；

2021年12月，在E20环境平台和中国城市建设研究院共同主办的“2021（第十五届）固废战略论坛”比选，荣登“双百跨越”垃圾焚烧标杆比选首期榜单——“精细化”标杆厂；

2022年10月被中国城市环境卫生协会授予“生活垃圾焚烧厂运营服务能力等级一级认证”；

2022年10月在“北极星杯”2022垃圾焚烧发电行业评选中获评“公众开放优秀电厂”；

2023年3月被中国城市环境卫生协会评为“AAA生活垃圾焚烧发电厂”；

2023年在全国领跑者办公室开展的质量分级及“领跑者”排行榜评价活动中，获得智能化服务五星级电厂称号；

2023年连续三年被重庆市生态环境局评为“重庆市企业环境信用评价环保诚信企业”。

时任生态环境部党组成员、副部长的庄国泰带队调研

重庆无废城市学生参观

斯里兰卡环保部部长参观百果园厂

中美高校学生领袖参观合影

编辑：李丹