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日立造船与IBM合作挑战最先进的垃圾焚烧技术

发布时间:2020-09-13 12:45 作者:易发游戏网站

  北极星环保网讯:日本日立造船株式会社(以下简称“日立造船”)开始研发下一代垃圾焚烧设备,目标是焚烧炉的自动操作。日立造船的王牌是自主开发的影像认证系统和积累的大量焚烧炉运行数据。2014年日立造船与日本IBM建立合作伙伴关系,致力于下一代焚烧炉的研制。

  垃圾焚烧设备的自动化是日立造船长年挑战的课题。到上世纪90年代,垃圾处理已经成为一项需要技巧的工作。熟练的操作人员一边用眼睛观察垃圾焚烧的状态,一边凭感觉拉动杠杆来操作巨大的焚烧炉。在此之后,随着自动运行和远程监视技术的发展,到2000年左右,一台日处理垃圾上百吨的焚烧炉只需5人操作,大幅度节省了人力。

  尽管如此,故障处理还是要依靠人力。例如,如果焚烧的垃圾水分含量很大的话,焚烧炉的效率就会下降。在这种情况下,需要操作人员把运行模式切换到手动方式,习惯了自动运行的操作人员没有手动操作所必须的“感觉”,回复到高效燃烧状态所花费的时间会延长,导致运行费用增加。

  影像识别技术能够精确识别、判断焚烧炉内火焰和垃圾的状态。以前只能通过温度计、流动计测量得出某一时刻的信息来客观判断炉内情况,但现在,可以像目视那样通过对“面”的状态进行主观判断。以影响识别技术,炉内影像状态识别系统得以开发出来。

  该系统不仅能够进行影像识别,还具有学习功能。炉内燃烧方式共有8种类型,系统通过与以往的计量数据结合,判断并选择最适宜的运行方法。操作人员每隔一小时对炉内火焰进行一次分类,不断地积累数据,通过数据的积累不断提高判断精度。经过约一个月的时间,判断精度就能达到近80%。

  将炉内影像状态识别系统与远程监视和监测数据整合的综合系统“综合运行支援系统”于2013年正式投入。现在已有17处设施采用了该综合系统。通过公司总部大楼内的监控中心汇集的数据,对监控作业进行实时支援。通过炉内影像状态识别系统采集的画面,可以对现场的操作进行支持还可以灵活地处理故障。各垃圾焚烧设施都实现了运行作业可视化,可以将运行不好的设施和操作方法筛选出来,以帮助降低能耗。

  为了实现更大的进步,2014年日立造船开始与日本IBM合作。日立造船着眼于不断膨胀的运行数据,借助日本IBM在大数据应用领域的优秀能力将运行记录进行数据分析。其目标是开发能够对10至30分钟后的情况进行预测,并能够预先处置的下一代焚烧炉。

  目前,两家公司正在对大量的运行数据就行量化和分析。虽然焚烧炉内的环境时刻在变化,但是仍然存在起决定性作用的因素。例如,夏天的垃圾卡路里较低,焚烧较为困难。相反,冬天的垃圾卡路里高、易燃烧的比较多。如果能从垃圾的“质”和“量”到各个焚烧炉的特性等各种数据中分析出规律,那么就能够实现高精度的预测。

  垃圾处理设施的自动化是一个未完成的课题。受地方自治体财政紧缩的影响,垃圾处理相关人才持续减少。例如,日立造船大阪市垃圾焚烧设施内的职员平均年龄超过40岁。全国共有约1200处垃圾焚烧设施,但现在的情况是垃圾处理设施可能破产。如果能够实现提前预测10分钟的话,运行和管理的双方现场操作的负担将大幅降低,这将成为日本的垃圾处理行业发展的重要转折点。

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