AI赋能千行百业一线故事（七）：高炉热风炉有了“智能燃烧管家”

高炉热风炉有了“智能燃烧管家”

——AI赋能千行百业一线故事（七）

7月29日，河钢集团邯钢公司邯宝炼铁厂2号高炉作业区指挥调度中心，工作人员正在查看高炉热风炉智能燃烧决策系统运行情况。 河北日报记者 贾楠摄

一键炼钢、远程运维、机器人取样……人工智能正重塑传统钢铁，加快与生产场景深度融合。在河钢集团邯钢公司邯宝炼铁厂，就连高炉热风炉也有了“智慧大脑”。

“换炉吗？”7月29日，邯宝炼铁厂2号高炉作业区指挥调度中心，热风炉工于大增专注地盯着电脑屏幕。此时，高炉热风炉智能燃烧决策系统显示，4号热风炉拱顶温度1320摄氏度，达到给高炉送风温度。他向值班工长发出请示。

得到肯定答复后，于大增轻点鼠标，4号热风炉由燃烧状态自动切换成送风状态，空气、煤气阀门打开，流量数据实时调整，整套流程行云流水、一气呵成。

热风炉是高炉炼铁的鼓风设备，主要通过燃烧煤气为高炉持续提供高温热风。可一旦煤气燃烧不充分，不仅会造成煤气浪费，还会产生大量的一氧化碳。

今年以来，邯郸深化钢铁企业一氧化碳污染治理，制定了钢铁行业烧结机、高炉热风炉、轧钢加热炉等7个主要工序一氧化碳排放浓度建议标准。邯宝炼铁厂高炉热风炉一氧化碳减排治理加快推进。

解题的关键，就在“智能燃烧”。

“过去操作凭经验，现在电脑自动算。”于大增在热风炉工岗位上已经工作了18年，对于热风炉发生的“智变”，他感触颇深。

于大增回忆，刚进厂那会儿，每次换炉，他都要到作业现场手动摇开热风炉调节阀。后来，热风炉实现了自动化控制，于大增坐在作业区控制室的电脑前就能远程操作，劳动强度大大减少，但精度要求高了。

“为保证煤气充分燃烧，眼睛得紧紧盯着屏幕上跳动的数字，随时根据自己的经验判断，设定和调整热风炉的空气、煤气流量配比。这不仅耗时耗力，还很难确保温度精准、加热均匀。”于大增说。

为做好“算数”题，2024年初，邯钢公司联合院校共同开发的高炉热风炉智能燃烧决策系统，落地邯宝炼铁厂。

该系统通过采集煤气热值、温度、成分等数据，借助算法自动算出最优的空气、煤气流量配比，在提升高炉风温稳定性的同时，降低煤气消耗量。一升一降间，燃烧效率显著提高。于大增和同事们都称它为“智能燃烧管家”。

但是，这个“智能燃烧管家”并不是一开始就这么聪明。

“刚走出实验室就出现了水土不服。”邯宝炼铁厂2号高炉作业区热风炉大组长张志钢说，生产过程中，煤气压力会随时波动，刚开始，系统不能对煤气流量进行智能化控制，导致流量忽高忽低，造成煤气浪费。

接下来的几个月，张志钢和同事们把积累的炼铁经验技术，翻译成数字化、智能化语言，不断投喂给系统。通过不断训练、微调、学习，现在系统具备了自感知、自学习、自决策、自执行、自适应能力，会根据煤气压力波动提前做出预判，精准调整煤气流量调节阀，保证煤气燃烧一直保持最佳状态。

有了“智能燃烧管家”，现在邯宝炼铁厂2号高炉3座热风炉，可直接降低高炉煤气消耗约48万立方米/天，一氧化碳减排约5吨/天。

智能化提升了企业绿色竞争力。在2022年12月获评环保绩效A级企业后，2024年10月，邯宝钢铁有限公司又顺利通过新标准的审核评定，再次被评为环保绩效A级企业。

环保治理没有完成时，只有进行时。当前，邯宝炼铁厂已经由创A无缝切换到保A。

在钢铁企业，烧结环节会排放大量的一氧化碳、氮氧化物等污染物，能占到企业排放总量的70%以上。保A，烧结机是治理的重点。

走进邯宝炼铁厂烧结作业区，平整压实的烧结料从烧结机内缓缓驶出，作业区内干净整洁、空气清新。

“摘掉烧结机排放大户的帽子，我们源头、末端双向发力。”邯宝炼铁厂烧结作业区作业长张振明说，特别是在末端治理方面，他们在原有活性炭脱硝装置基础上，创新引入了智能精准喷氨系统。

以前，活性炭脱硝装置只能根据氮氧化物产生量控制喷氨，一旦氮氧化物产生量发生变化，会出现过量喷氨，造成大量氨盐结晶，加剧设备腐蚀，影响装置平稳运行。

智能精准喷氨系统相当于给脱硝装置安上了“顺风耳”“千里眼”。它能实时监测氮氧化物浓度变化，并及时调整喷氨量，使氨气均匀、充分地与氮氧化物反应，从而大幅提升脱硝效率，也避免了氨逃逸造成的二次污染。

智能精准喷氨系统的应用，带来了显而易见的效果。

在烧结机脱硫脱硝控制中心，大屏幕上，污染物排放数据显示，烧结机烟气排放口的氮氧化物排放浓度35毫克/立方米，远低于50毫克/立方米的河北省超低排放标准。

“现在我们氮氧化物排放值一直稳定达标。”张振明说，这背后是人工智能在显效。一旦氮氧化物排放值接近限值，智能精准喷氨系统就会动态精准调整喷氨量，降低排放值。

环保治理投入还带来了真金白银的回报。张振明算了一笔账，经过这次脱硝系统精准喷氨改造，现在喷氨量从每小时500公斤下降到300公斤左右，每年可为企业节省近100万元的氨水费用。

生产大模型，快速响应订单变化灵活调整产线；能源大模型，让钢厂低碳又省钱；安监大模型，给安全管理装上“火眼金睛”……邯钢公司建立起了生产、质量、能源、研发、安监、AI视觉六大领域的智能大模型，一项项新技术新应用，不断推动企业节能减排降碳、提质降本增效，让传统钢厂加快变成智慧工厂。

接下来，邯钢公司将继续深化模型应用，巩固数字化优势，整合高性能计算与云计算资源，为钢铁垂直大模型及智能制造提供强大算力；不断拓展生产、物流、研发等应用场景，推动更多模型落地应用于钢铁行业的关键工序、关键点位，重构钢铁企业生产管理框架，助力企业加快发展新质生产力。（河北日报记者 贾楠）