AI赋能千行百业一线故事（九）：节能降耗，大模型显身手

节能降耗，大模型显身手

——AI赋能千行百业一线故事（九）

8月5日，位于武安市的河北新金钢铁有限公司，工作人员在智能管控中心监控设备运行情况。 河北日报记者 田 明摄

钢铁企业是用水大户，烧结、炼铁、炼钢、轧钢，每个生产工序都离不开水。提升各工序用水效率，是节能降耗的关键。

7月29日，记者走进位于武安市的河北新金钢铁有限公司生产厂区，道路两旁粗粗细细的供回水管道有序排列，连接起各个生产单元，保障着厂区的正常运转。

6000多米管路、1500多套泵组、3000多套阀门，组成了贯穿全厂的循环水系统。管路的设计、泵组的压力与温度、水质状态等都会影响系统的能耗。如何做好优化调整、资源调配，使其运行效率更高、能耗更低？

“之前我们做循环水系统优化，需要经验丰富的老师傅逐个环节校正，业务量大不说，关键是靠经验判断很难做到根据不同工况需求灵活调整水量，造成能源成本居高不下。”新金钢铁大模型研究中心副主任赵彬说。

2024年，新金钢铁与金谷物联科技（河北）有限公司合作，将人工智能应用在能耗管控方面，研发出工业循环水节能与管理大模型。

给循环水系统每套泵组安装传感器，再通过大量数据采集和工况模拟，大模型就拥有了“聪明的大脑”。“它不仅能找到循环水系统的问题，还能推算出解决办法。”赵彬说，工业循环水节能与管理大模型就像医生诊断病情，不仅能分析病史、症状和各种检查数据，还能开出药方。

在新金钢铁智能管控中心，大屏幕上，工业循环水节能与管理大模型对炼铁冷却上塔泵组、炼钢浊环泵组等核心用水单元进行实时监测。

工业循环水节能与管理大模型采集了超2000个点位的运行数据，实时回传水量、温度、压力等18项关键参数，结合专家经验推荐最优运行参数。

“我们主要是通过实时分析泵曲线、管路曲线和效率曲线三个指标，让整个系统始终处于最佳工况区间。”新金钢铁工业循环水专家徐志亮说，当有一套泵组出现流量偏低、压力偏高等异常情况，大模型就会及时提取这些异常数据，并推送给后台。

经过不断的训练、学习，再加上众多传感器的加入，目前工业循环水节能与管理大模型已经具备了“望闻问切”的功能，拥有等同于行业专家的认知，诊断准确度已达80%。

比如在对炼铁冷却上塔泵组优化中，大模型发现3号水泵电压过高，立刻诊断出是系统配置不合理导致电机长期超负荷运转，由此引发的电机及电缆过度发热问题还会影响设备的正常使用寿命。

对症下药，大模型给出解决方案：增加变频控制系统，根据系统负荷变化自动调节水泵电机的运行频率，降低能耗。

经过优化调整，目前该泵组实现了56.3%的节电率，年节电139.2万千瓦时，累计减少碳排放77.95吨。“电机不再发烫，设备寿命也延长了。”徐志亮说，仅这一个项目，一天就为钢厂节省电费2700多元。

不仅如此，同一品牌、同一型号的水泵所处工况不同，实际运行情况也会有所差异。大模型为每套泵组开发了一套自己的算法，目前已采集130多万条数据，更精准控制每套泵组的运行状况。

钢铁企业节能降耗，人工智能大显身手。

近日，新金钢铁基于工业循环水节能与管理大模型的钢铁极致能效大模型通过国家网信办备案，这是邯郸市首个通过备案的人工智能服务大模型。

不止工业循环水系统，钢铁极致能效大模型集成人工智能、物联网以及云边协同等多项技术，对燃烧炉、物料跟踪等进行深度优化，利用实时数据采集、智能分析、优化控制等模块，对现场实时工况数据、系统运行参数等关键信息进行采集、计算，精准识别系统在运行过程中存在的能耗问题和优化空间，推荐最优解决方案，确保系统始终高效、节能、智能运行。

钢铁行业排放机理复杂，排放源多。科学治污，精准减排，重要一环在于对数据进行即时监控和分析。

7月29日，新金钢铁炼钢车间，铁水罐缓缓移动至炉口上方，吊钩拉动铁水罐倾翻，火红的铁水注入转炉内。这时，收尘罩风量调节阀自动打开，并根据粉尘浓度合理分配风量，精准防控粉尘逸散。

收尘罩如此聪明，背后是钢铁智慧除尘模型在显效。

“收尘罩就好比抽油烟机，安装了钢铁智慧除尘模型后，抽油烟机就不用人工操作，自己就可以控制风量。”新金钢铁炼钢车间环保科长裴保明说，这只是大模型捕捉粉尘的第一步。在炼钢车间，还安装着“睛眼系统+粉尘监测仪”精准抑尘设施，24小时紧盯整个作业过程，让粉尘无处可藏。

后方，平台构建了实时在线的“神经系统”；前线，睛眼系统紧盯污染排放过程，准备随时出击。一旦睛眼系统发现排放超标，就会第一时间调整风量调节阀，并将运行数据反馈给大模型，这也是大模型不断修正、自我学习的过程。

“从‘看见’污染到启动治理，秒级响应，这是人工巡检无法企及的速度与精度。”裴保明说，应用钢铁智慧除尘模型后，预计钢厂年节电收益约151万元。

人工智能加速赋能，推进新金钢铁全流程节能降碳。

“过去，污染排放源管理相对粗放，特别是无组织排放难以精准治理。如今通过数字化、智能化手段，我们的污染防治管理更加精细化，现在的厂区环境就像花园一样。”新金钢铁环保部部长宋志华说。

目前，钢铁极致能效大模型已在新金钢铁炼铁厂、轧钢厂、炼钢厂应用，年节碳量152吨，总节电量274万千瓦时，在循环水系统运行过程中，节电率达30%至36%。

AI+钢铁，“炼”出了发展新动能。钢铁极致能效大模型已经走出新金钢铁，在焦化行业得到应用。新金钢铁正在对大模型进行更新迭代，接下来还将助力制药、化工、装备制造等众多领域实现节能降耗。（河北日报记者 贾 楠）

关注河北新闻网，了解河北最新新闻。