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造紙廠蒸汽管網(wǎng)數(shù)字孿生節(jié)能系統(tǒng)
在當(dāng)前能源緊張和環(huán)保要求日益嚴(yán)格的背景下，造紙行業(yè)的節(jié)能減排成為了各大紙廠的重要目標(biāo)。為了提高蒸汽系統(tǒng)的能效和穩(wěn)定性，芬蘭UPM集團(tuán)通過構(gòu)建蒸汽管網(wǎng)的三維仿真模型，成功實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)的數(shù)字化管理和優(yōu)化。該系統(tǒng)集成了128個壓力傳感器，這些傳感器能夠?qū)崟r采集管網(wǎng)的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，并與仿真模型進(jìn)行比對和校準(zhǔn)。這一過程幫助發(fā)現(xiàn)了管網(wǎng)中的漏損點(diǎn)，尤其是在蒸汽流動過程中，出現(xiàn)了23%的漏損區(qū)域，這些漏損無疑對蒸汽系統(tǒng)的整體效率造成了不小的影響。
通過對這些漏損點(diǎn)的修復(fù)和管網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，UPM集團(tuán)成功地回收了大量的蒸汽資源，年回收蒸汽的價值超過了360萬歐元。這一創(chuàng)新的應(yīng)用不僅減少了能源浪費(fèi)，也在生產(chǎn)過程中降低了對外部能源供應(yīng)的依賴，提高了蒸汽系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
此外，UPM還通過應(yīng)用AI算法優(yōu)化了減壓閥的設(shè)置，進(jìn)一步提升了蒸汽輸送效率。經(jīng)過算法優(yōu)化，蒸汽輸送效率提高到了89%，這一變化對生產(chǎn)過程中的干燥工序產(chǎn)生了直接影響，使得每噸紙的干燥過程能耗下降了0.11GJ。這一成果標(biāo)志著紙廠在能效管理上取得了突破性進(jìn)展，為其他行業(yè)提供了可借鑒的節(jié)能經(jīng)驗(yàn)。
在設(shè)備維護(hù)方面，UPM集團(tuán)還實(shí)施了預(yù)測性維護(hù)模塊。該模塊通過實(shí)時監(jiān)控管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，能夠提前14天預(yù)測到可能發(fā)生故障的疏水閥，避免了由于設(shè)備故障而引發(fā)的非計(jì)劃停機(jī)。這種預(yù)測性的維護(hù)方式幫助紙廠減少了因設(shè)備故障導(dǎo)致的停機(jī)時間，從而將生產(chǎn)效率提升了65%。
中國某紙廠在應(yīng)用類似的數(shù)字化蒸汽管網(wǎng)管理系統(tǒng)后，也取得了明顯的節(jié)能效果。通過精細(xì)化的管理和優(yōu)化，蒸汽單耗從原先的1.8噸/噸產(chǎn)品降低到了1.3噸/噸，年減排二氧化碳約4.2萬噸。這不僅符合國家的環(huán)保政策，也有助于提升企業(yè)的社會責(zé)任感。此外，堿回收鍋爐的熱效率也穩(wěn)定在92%左右，為紙廠的節(jié)能目標(biāo)提供了有力支撐。
綜上所述，數(shù)字孿生技術(shù)和AI算法在造紙廠蒸汽管網(wǎng)中的應(yīng)用，不僅提高了蒸汽輸送的效率，減少了能源浪費(fèi)，還為設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)提供了可靠保障。這些創(chuàng)新舉措在促進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排的同時，也推動了整個行業(yè)向智能化、綠色化的方向發(fā)展。
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