在构建新型电力系统的进程中，一个矛盾日益凸显：新能源占比越高，电网对灵活调节能力的需求就越迫切。作为当下最可靠的“压舱石”，火电机组被推向深度调峰的第一线，其环保控制系统却面临着前所未有的挑战：在频繁、剧烈的负荷波动中，如何保持排放的瞬间稳定？

一场真实的压力测试揭示了挑战的严峻性。2024年10月，东北电网晚峰时段因新能源出力骤降，40分钟内产生了高达801万千瓦的爬坡需求。尽管全力调用资源，系统频率仍出现长时间波动，直观反映出电网调节需求与机组调节能力之间的巨大鸿沟。

即便进行了大量分区式“精准脱硝”改造，许多机组在动态调峰中依然表现不佳，暴露出系统性短板。

一

“精准”改造为何调峰中失灵？

01

 喷氨控制失准，衍生连锁风险

最核心的喷氨环节在动态工况下极易失灵。分区系统依赖滞后的测量值反馈，在负荷快速变化时，为保最差分区达标常陷入“整体过量喷氨”的困境。不仅推高了还原剂成本，更导致氨逃逸率升高，进而引发下游空预器堵塞、腐蚀的连锁风险。

02

 系统复杂性与运维负担骤增

分区改造大量新增阀门、仪表等硬件导致故障点增多，系统可靠性面临考验。相应的调试、校准与维护工作量成倍增加，日常运维负担沉重。

03

 前馈失灵，控制跟不上变化

原有的精准喷氨系统虽设有前馈控制，但由于缺乏能够进行秒级实时计算的先进算法，当机组负荷发生剧烈波动时，系统无法对此做出即时、精准的响应与调整，导致后端排放浓度波动较大。

04

 局部优化，难以全局协同

此类改造多聚焦单一环节，与上游的燃烧控制、下游的脱硫除尘等环节缺乏深度协同，容易造成局部达标却牺牲整体能效。

最终结果就是，尽管投入不菲，氮氧化物（NOx）排放浓度在负荷变动瞬间仍频繁“踩线”甚至超标，不仅带来环保考核风险，也造成了尿素等还原剂的严重浪费。

在频繁、剧烈调峰的新常态下，仅对单一环保环节进行“精准化”硬件改造，已无法解决系统性的控制难题。火电机组需要的，是一场从“强健肢体”到“智慧大脑”的全面升级。

二

元琛AI智能环保岛

为智能而生，应调峰而来

面对上述系统性困局，元琛科技基于二十年行业积淀，推出AI智能环保岛整台套解决方案，以人工智能+大模型为核心，对环保岛进行从“感知-决策-执行”的全链路重构，将原本各自为政的脱硫、脱硝、除尘等系统，整合为一个能够自主学习、协同优化并持续进化的智慧有机体。

全流程协同：

从“孤岛控制”到“流域管理”

该方案突破了脱硝、除尘、脱硫等环节各自为战的传统模式，将整个环保岛视为一个需要协同运行的“流域”。其AI“超级大脑”能同时处理燃烧、烟温、污染物浓度等多维数据，实时演算并执行跨工序最优策略。例如，在机组升负荷时，系统可提前预测NOx生成趋势，并同步优化低氮燃烧与喷氨策略，同时预判对下游除尘效率的影响，动态调整相关参数。实现从前到后的“预见-协同”闭环控制，在保障稳定达标的同时，追求全流程能耗物耗最低。

全生命周期：

从“一次改造”到“持续进化”

元琛AI智能环保岛的核心价值在于其持续的进化能力。AI模型具备强大的自学习与自适应能力，随着机组运行不断积累数据、迭代优化，让控制策略越来越精准。对于非典型的运行工况或突发扰动，系统也能快速分析学习，形成新的控制经验，通过对全流程数据的深度挖掘，可提前洞察设备性能衰退趋势，为预防性维护、节能降耗提供智能决策支持。

提升机组的辅助服务收益

当下，火电的核心价值正转向“调节能力”。参与深度调峰等辅助服务市场的前提，是机组在任何剧烈工况下都能确保排放的绝对稳定。元琛AI智能环保岛通过秒级预见与精准控制，彻底解除机组的环保后顾之忧，使其能安全、主动地释放全部调峰潜力，将灵活性转化为参与辅助服务市场的可靠容量与增量收益。同时，通过物料精准投加与设备风险预控，直接降低运行成本，将环保岛从“成本中心”转变为“效益中心”。

在2025年5月由中国金属学会组织的科学技术评价会上，元琛科技AI智能环保岛核心技术被专家组一致认定达到国际先进水平。实践数据证明，系统单烟气脱硝AI自控率超过99%，出口NOx排放浓度的波动极差稳定控制在±1.5mg/m³的极窄区间内，为火电行业应对深度调峰的挑战提供了坚实可信的解决典范。

三

以智能引擎，锚定能源未来

当下，火电的智能化转型已从技术选项升级为生存与发展的战略必答题。它关乎的远不止环保达标，更是在能源革命中重新定位自身根本价值：以极致清洁、高度可靠、经济可负担的方式，守护电网的动态稳定。

元琛科技AI智能环保岛，正是承载这一使命的核心智能引擎。随着能源转型的浪潮奔涌，以人工智能驱动全流程深度协同，已成为智慧电厂的必然未来。元琛科技愿以此为支点，与行业同仁携手，共同推动这场深刻的产业跃迁，稳步迈向清洁、高效、灵活的能源新时代。