傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和分析

焦化廠至少有 100 個數(shù)據(jù)監(jiān)控點，每一

個數(shù)據(jù)監(jiān)控點每天至少產(chǎn)生 8640 組數(shù)

據(jù)，每天至少產(chǎn)生 86400 組數(shù)據(jù)，如果

考慮計算關(guān)系，每 24 小時焦化廠需要分

析的數(shù)據(jù)將有 1296000 組數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析有以下特點：

- 數(shù)據(jù)滯后，成為驗證數(shù)據(jù)，不能成為控制數(shù)據(jù)

- 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析只能進行線性分析，無法判斷復(fù)雜數(shù)據(jù)之間的關(guān)系

專業(yè)人員只能對自己部門的數(shù)據(jù)進行分析，無法判斷更大的畫面。例如配煤和煉焦都會對廢水組成產(chǎn)生根本影響，但是煉焦和廢水運營分屬不同部門，無法進行聯(lián)動判斷。

數(shù)字焦化

焦化廠的生產(chǎn)是一個連續(xù)和動態(tài)的過程，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會對下一個工序和最終的產(chǎn)品產(chǎn)生影響。由于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集整理耗時費力，焦化廠的數(shù)據(jù)往往得不到更好的開發(fā)和應(yīng)用。

一個 200 萬噸的焦化廠，通常會有 20-50 人參與數(shù)據(jù)收集、整理和分析，但是這些數(shù)據(jù) 80%都是滯后的驗證數(shù)據(jù)。焦化廠可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行糾偏，采取改正措施，但是無法進行前瞻性的預(yù)防工作。

持續(xù)的數(shù)據(jù)監(jiān)控會幫助焦化廠發(fā)現(xiàn)什么情況下，工廠的運行在一個理想狀態(tài)。

在所有的生產(chǎn)事故、設(shè)備工況損壞和工藝數(shù)據(jù)飆升之前都有預(yù)兆，如果我們能夠在這些事故發(fā)生之前準(zhǔn)確捕捉到，并采取相應(yīng)的措施，就能夠幫助焦化廠預(yù)防事故的發(fā)生，提高工廠的保障系數(shù)和運行效率。

現(xiàn)代化生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于過去，例如煉焦配煤的每一個煤種由中國傳統(tǒng)的 A、S、V、G、Y 五大參數(shù)，現(xiàn)代煉焦生產(chǎn)驟然增加至 30 余個參數(shù)。除了對煉焦理論產(chǎn)生重大突破外，也將使得靠人腦配煤與優(yōu)化無法運行。在縷清了數(shù)據(jù)邏輯，引入了矩陣等方法后，煉焦配煤進入了大數(shù)據(jù)分析的新時代。

數(shù)據(jù)的意義舉例—初冷器

初冷器是焦?fàn)t煤氣冷卻一道重要工序，但是縱觀全國的焦化廠，操作工藝和效果完全不同。有些焦化廠初冷器每周都要進行清洗，有些焦化廠半年清洗一次。初冷器的清洗不但造成額外維護成本的增加，有些還需要消耗大量的蒸汽，帶來不必要的停工停產(chǎn)。

焦化廠通過監(jiān)控初冷器內(nèi)部壓力判斷是否需要進行清洗。這是一個滯后的評判指標(biāo)，我們可以通過監(jiān)測冷凝液、冷卻循環(huán)水的鈣鎂離子、硬度、碳酸根離子、氯離子、緩蝕阻垢藥劑有效成分消耗，來判斷系統(tǒng)沉積和結(jié)垢情況，從而推斷出壓力變化趨勢。這些都是已經(jīng)成熟的技術(shù)。

另外初冷器出口集合溫度 1-2°C 的改變對焦化廠都意味著大量成本的節(jié)省。

出口溫度在 25C 的時候，萘的析出是 625mg/m3 ；出口溫度在 23C 的時候，萘的析出是

506mg/m3，119 毫克的差異日積月累對焦化廠是一個非常大的成本節(jié)約。

萘的析出不僅會堵塞管道，增加煤氣通過壓力，焦化廠還需要額外噴灑冷凝液或者輕質(zhì)焦油進行清洗，長期蒸汽清洗會造成積垢。嚴(yán)重時焦化廠必須進行管道更換。

如果我們能夠科學(xué)地監(jiān)控焦?fàn)t的裝煤操作和數(shù)據(jù)、焦?fàn)t立管和橋管以及集氣管的噴頭堵塞狀況、煤氣進出口溫度、氨水的流量和溫度、冷卻水流量和溫度、冷卻水主要化學(xué)成分、冷卻塔操作數(shù)據(jù)、煤氣在各初冷器的分布和流量、初冷器冷凝液（或者乳化層）噴灑流量和溫度，我們就可以判斷初冷器的工況，確定******運行狀態(tài)。然后就可以根據(jù)行業(yè)******操作進行設(shè)備、操作和處理方式的改進。

焦化廢水的數(shù)字化管理

焦化廠廢水處理一直是一個行業(yè)關(guān)注的難題。目前的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)可以把任何廢水處理成清潔的水，廢水處理一直是成本和結(jié)果的妥協(xié)和優(yōu)化。

環(huán)保部門要求焦化廠的排放 100%符合國家和地方標(biāo)準(zhǔn)，如果一座焦化廠 95%時間排放都能達到環(huán)保要求，環(huán)保部門就會關(guān)注剩余的 5%。

廢水處理從蒸氨塔開始，到調(diào)節(jié)池、曝氣池、好氧池、厭氧池、二沉池、沉淀池一直到深度處理裝置，所有的工序都互相影響，關(guān)系錯綜復(fù)雜。通常廢水會在焦化廢水處理全部工序停留 2-4 天的時間。按照現(xiàn)在通常的數(shù)據(jù)管理，等到我們看到最后的數(shù)據(jù)的時候，已經(jīng)是于事無補。如果可以使用萬和公司和萬和數(shù)據(jù)技術(shù)，我們就可以在事故發(fā)生前進行準(zhǔn)確的判斷，并采取相應(yīng)的錯失。

下面我們重點討論 BOD 和COD 的數(shù)字化管理。

關(guān)于 BOD 和 COD 測量的數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)測方法

連續(xù)監(jiān)測水質(zhì)對于減少廢水處理設(shè)備中的有機物含量至關(guān)重要。在傳統(tǒng)方法中，這種監(jiān)視是通過測量生物需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD）值來實現(xiàn)的。但常規(guī) BOD 和 COD 診斷方法的一些局限性經(jīng)常使水處理設(shè)備的操作工難以遵守污水排放法規(guī)。

化學(xué)實驗室對 BOD₅ 參數(shù)的分析需要5 天的時間，這就意味著要很長時間才能對處理工藝做出反應(yīng)并進行校正。雖然在實驗室中只需 2 到 3 個小時來測量 COD，但是測試過程中使用的危險化學(xué)品，又增加了其他問題。這些挑戰(zhàn)導(dǎo)致停機成本高昂，法規(guī)合規(guī)性差以及運營效率低下。

萬和水處理技術(shù)在廢水特性預(yù)測中的應(yīng)用

當(dāng)前數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使人們能夠以前所未有的速度和更大容量收集數(shù)據(jù)（稱為“大數(shù)據(jù)”）。工廠現(xiàn)在將收集工藝數(shù)據(jù)作為日常工作的一部分。但是，他們?nèi)狈ψ銐虻姆治鰜硎褂眠@些數(shù)據(jù)提供的強大智能智慧。

萬和集團提供了一種快速、可靠和更有效的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法來測量水體中的 BOD 和COD。結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能的力量，現(xiàn)成的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成可操作的智能，使水處理設(shè)備能夠運用智能管理模型，該模型的操作和維護管理將采用預(yù)測分析法。

萬和水處理技術(shù)是一個分析應(yīng)用程序，它使用大數(shù)據(jù)分析來預(yù)測 BOD 和COD。這種預(yù)測性方法消除了實驗室結(jié)果的漫長等待，并及時通知維修計劃，從而減少了停機時間，降低了維護成本，延長了關(guān)鍵設(shè)備的使用壽命，確保合規(guī)性并提高了總體運營效率。

該應(yīng)用程序首先通過跟蹤和分析有機碳水平隨時間的變化與工藝參數(shù)（如流速、儲罐容積、環(huán)境溫度、流體溫度、pH、NH₃、堿和其他化學(xué)添加劑）的關(guān)系來學(xué)習(xí)，以建立它們與 BOD/COD 值的關(guān)系。然后，建立了一個強大的預(yù)測模型，在各種情況下，以 88%的準(zhǔn)確率預(yù)測水體中的 BOD 和COD。并提供模型分析。

借助萬和水處理技術(shù)應(yīng)用程序預(yù)測的情報，設(shè)備操作人員可以迅速決定需要采取的行動（是否進一步稀釋、允許更長的處理時間等），以確保高效的系統(tǒng)性能，最終降低運營成本。此外，該應(yīng)用程序易于使用，因為結(jié)果可顯示在 PC 或移動應(yīng)用程序上可定制的 HMI 的 web 界面上，無需安裝大量軟件包。

它是如何工作的？

基本分析模型將對每個工藝步驟的下列過程變量進行詳細(xì)說明:

· 流速

· 容器體積

· 外界溫度

· 流體溫度

· pH 值

· NH₃ 含量

· 堿含量

· 化學(xué)添加劑預(yù)測:

· BOD

· COD.

· 預(yù)測: