在構建新型電力系統的進程中，一個矛盾日益凸顯：新能源占比越高，電網對靈活調節能力的需求就越迫切。作為當下最可靠的“壓艙石”，火電機組被推向深度調峰的第一線，其環?？刂葡到y卻面臨著前所未有的挑戰：在頻繁、劇烈的負荷波動中，如何保持排放的瞬間穩定？

一場真實的壓力測試揭示了挑戰的嚴峻性。2024年10月，東北電網晚峰時段因新能源出力驟降，40分鐘內產生了高達801萬千瓦的爬坡需求。盡管全力調用資源，系統頻率仍出現長時間波動，直觀反映出電網調節需求與機組調節能力之間的巨大鴻溝。

即便進行了大量分區式“精準脫硝”改造，許多機組在動態調峰中依然表現不佳，暴露出系統性短板。

“精準”改造為何調峰中失靈？

01  噴氨控制失準，衍生連鎖風險

最核心的噴氨環節在動態工況下極易失靈。分區系統依賴滯后的測量值反饋，在負荷快速變化時，為保最差分區達標常陷入“整體過量噴氨”的困境。不僅推高了還原劑成本，更導致氨逃逸率升高，進而引發下游空預器堵塞、腐蝕的連鎖風險。

02  系統復雜性與運維負擔驟增

分區改造大量新增閥門、儀表等硬件導致故障點增多，系統可靠性面臨考驗。相應的調試、校準與維護工作量成倍增加，日常運維負擔沉重。

03  前饋失靈，控制跟不上變化

原有的精準噴氨系統雖設有前饋控制，但由于缺乏能夠進行秒級實時計算的先進算法，當機組負荷發生劇烈波動時，系統無法對此做出即時、精準的響應與調整，導致后端排放濃度波動較大。

04  局部優化，難以全局協同

此類改造多聚焦單一環節，與上游的燃燒控制、下游的脫硫除塵等環節缺乏深度協同，容易造成局部達標卻犧牲整體能效。

最終結果就是，盡管投入不菲，氮氧化物（NOx）排放濃度在負荷變動瞬間仍頻繁“踩線”甚至超標，不僅帶來環保考核風險，也造成了尿素等還原劑的嚴重浪費。

在頻繁、劇烈調峰的新常態下，僅對單一環保環節進行“精準化”硬件改造，已無法解決系統性的控制難題。火電機組需要的，是一場從“強健肢體”到“智慧大腦”的全面升級。

二  元琛AI智能環保島

為智能而生，應調峰而來

面對上述系統性困局，元琛科技基于二十年行業積淀，推出AI智能環保島整臺套解決方案，以人工智能+大模型為核心，對環保島進行從“感知-決策-執行”的全鏈路重構，將原本各自為政的脫硫、脫硝、除塵等系統，整合為一個能夠自主學習、協同優化并持續進化的智慧有機體。

全流程協同：從“孤島控制”到“流域管理”

該方案突破了脫硝、除塵、脫硫等環節各自為戰的傳統模式，將整個環保島視為一個需要協同運行的“流域”。其AI“超級大腦”能同時處理燃燒、煙溫、污染物濃度等多維數據，實時演算并執行跨工序最優策略。例如，在機組升負荷時，系統可提前預測NOx生成趨勢，并同步優化低氮燃燒與噴氨策略，同時預判對下游除塵效率的影響，動態調整相關參數。實現從前到后的“預見-協同”閉環控制，在保障穩定達標的同時，追求全流程能耗物耗最低。

全生命周期：從“一次改造”到“持續進化”

元琛AI智能環保島的核心價值在于其持續的進化能力。AI模型具備強大的自學習與自適應能力，隨著機組運行不斷積累數據、迭代優化，讓控制策略越來越精準。對于非典型的運行工況或突發擾動，系統也能快速分析學習，形成新的控制經驗，通過對全流程數據的深度挖掘，可提前洞察設備性能衰退趨勢，為預防性維護、節能降耗提供智能決策支持。

提升機組的輔助服務收益

當下，火電的核心價值正轉向“調節能力”。參與深度調峰等輔助服務市場的前提，是機組在任何劇烈工況下都能確保排放的絕對穩定。元琛AI智能環保島通過秒級預見與精準控制，徹底解除機組的環保后顧之憂，使其能安全、主動地釋放全部調峰潛力，將靈活性轉化為參與輔助服務市場的可靠容量與增量收益。同時，通過物料精準投加與設備風險預控，直接降低運行成本，將環保島從“成本中心”轉變為“效益中心”。

在2025年5月由中國金屬學會組織的科學技術評價會上，元琛科技AI智能環保島核心技術被專家組一致認定達到國際先進水平。實踐數據證明，系統單煙氣脫硝AI自控率超過99%，出口NOx排放濃度的波動極差穩定控制在±1.5mg/m³的極窄區間內，為火電行業應對深度調峰的挑戰提供了堅實可信的解決典范。

三  以智能引擎，錨定能源未來

當下，火電的智能化轉型已從技術選項升級為生存與發展的戰略必答題。它關乎的遠不止環保達標，更是在能源革命中重新定位自身根本價值：以極致清潔、高度可靠、經濟可負擔的方式，守護電網的動態穩定。

元琛科技AI智能環保島，正是承載這一使命的核心智能引擎。隨著能源轉型的浪潮奔涌，以人工智能驅動全流程深度協同，已成為智慧電廠的必然未來。元琛科技愿以此為支點，與行業同仁攜手，共同推動這場深刻的產業躍遷，穩步邁向清潔、高效、靈活的能源新時代。