智慧空冷系统

在“双碳”战略深入推进、新型电力系统加速构建的时代背景下，电力行业正面临节能减排与灵活调峰的双重考验。作为电厂冷端核心环节，空冷系统直接影响汽轮机背压与机组煤耗，其运行效率关乎整座电厂的能效水平与安全底线。

然而，传统空冷系统长期依赖人工经验调控，难以应对环境温度骤变、大风扰动、负荷波动等复杂工况，“怕风、怕冻、怕高温”的结构性困境始终困扰行业。尤其在北方严寒地区，冬季防冻往往需要以牺牲经济性为代价——主动抬高背压保安全，由此带来不少的煤耗增量。

面对这一行业难题，双良节能（600481）以“感知-决策-控制”三位一体的技术架构，打造出智慧空冷产品，将光栅阵列测温、机器学习、大数据分析等前沿技术深度融合，为火电（884146）空冷系统赋予“千里眼”“智慧脑”和“灵巧手”，真正实现了安全运行与经济运行从“两难”到“双赢”的历史性跨越。

敏锐感知｜万点光栅织就空冷“神经网络”

传统空冷系统依赖热电阻等电传感器（885946）布点测温，测点数量有限、易受电磁干扰、布线复杂，难以全景呈现整塔温度场的动态分布。这就好比在茫茫草原上，只有屈指可数的几个气象站，无法感知微气候的瞬息万变。

双良智慧空冷系统创新性地引入基于光栅阵列的无电传感技术，在整塔散热面均匀布设超过1万个光栅测温点，构建起覆盖全塔的温度场传感网络。每一个光栅测温点如同一个高精度的“温度神经元”，精准感知所在位置的温度变化。相比传统电传感器（885946），光纤光栅传感器（885946）具有测温精度高、响应速度快、抗电磁干扰、无电本质安全等显著优势，尤其适合电厂高温强磁的复杂环境。

这万余个测温点通过光栅阵列技术有机串联，经调制解调后将全塔温度场数据实时传输至监控平台，实现了对空冷系统扇区、三角等关键部位温度的精准感知。自此，整座空冷塔的温度分布不再是模糊的经验判断，而是一幅动态可视的高分辨率“热力图”，为后续的智能决策奠定了坚实的数据基石。

智慧决策｜机理与数据双轮驱动，算法“大脑”精准寻优

如果说光栅传感网络是智慧空冷的“眼睛”，那么基于机器学习和大数据分析的智能算法就是系统的“大脑”。

传统空冷控制模式下，操作人员根据经验手动设定背压或水温目标值，配合PID调节应对工况变化。然而，随着环境温度、机组负荷、风速风向等因素的动态变化，人工设定的背压往往难以实时匹配最优工况，导致调节滞后、目标值不合理等问题，系统要么偏于保守而浪费能源（850101），要么追求效益而埋下安全隐患。

双良智慧空冷从根本上改变了这一困境。系统构建了以安全为基础，效益最大化的防冻控制、水温寻优、循泵优化等空冷设备多维度算法模型矩阵，通过机理建模与机器学习的深度融合，实现对空冷系统最优工作点的实时寻优。

在防冻水温控制方面，系统基于温度场数据实时计算冻结临界状态，在管束不冻结的安全前提下追求最低出水温度，从而实现冬季防冻条件下的最优背压运行。在设备能耗优化方面，系统综合考虑机组负荷、煤耗、循泵电耗等设备的运行特性与环境工况，动态匹配循泵最优运行频率组合，降低厂用电量。

同时，系统建立了动态更新的实例参数数据库，对空冷系统扇区、三角的关键温度、寻优状态、设备反馈、管束温度，以及机组背压、负荷率等核心指标进行长期数据统计和趋势分析，形成“数据积累—模型迭代—控制优化”的良性闭环，让算法随着运行数据的不断积累而持续自我完善。

精准执行｜边缘计算+AI算法打通控制闭环

双良智慧空冷在控制执行层采用“边缘计算服务器或ICS+DCS+空冷岛监控平台”三位一体的物联架构，实现数据的高度流转与安全控制。边缘计算服务器或ICS与DCS系统、空冷岛监控平台数据全互通，对所有采集数据进行分析处理后，经智能化算法通过DCS系统直接控制百叶窗执行机构、循环水泵等被控对象，完成从“数据感知”到“智能决策”再到“精准执行”的控制链路。

这一架构的精妙之处在于“边缘计算”的部署理念：将核心算法部署于靠近现场的边缘服务器，而非依赖远端云端计算，既保证了实时性，又确保了系统的独立性与安全性。同时，平台对接DCS和温度场数据，完成数据识别分析后为算法提供特征值，将算法成果转化为急速调控指令，并将调控结果及关键指标在平台上动态可视化呈现。

在报警与安全维度上，智慧空冷平台可按不同报警规则、报警时间对历史报警进行查询，涵盖报警时间、报警内容、报警状态、报警类别等多个维度。系统还支持根据不同需求灵活设置报警规则，在设备状态偏离正常区间时实现主动预警与故障预测，大幅提升异常排查的效率和准确度。这意味着运维模式正从“事后救火”向“事前预防”转变，让空冷系统的运行安全从“被动防御”升级为“主动管控”。

实证典范｜国电双维：从标杆项目看智慧空冷的价值兑现

技术的价值，最终要在工程实践中接受检验。国电双维电厂位于内蒙古鄂尔多斯（600295）市鄂托克前旗，是国家“西电东送”发展战略的重要项目之一，也是国家能源（850101）集团倾力打造的首个智慧化标杆电厂。该项目拥有世界首台百万级钢结构间接空冷塔，双良节能（600481）以EPC总承包方式承建了这座具有里程碑意义的工程，钢塔高190.2米(相当于60余层楼高)，底部直径148.7米(相当于2.5个足球场)，堪称现代火电（884146）工程的壮丽地标。

在这一项目上，双良在国内首创应用光栅阵列测温技术，整塔接入超过1万个温度场点位，自动对点上平台，为冬季防冻安全运行提供了“数字化护甲”。智能算法自动化调控，让空冷系统的日常运转摆脱了对人员经验的过度依赖，在少人干预乃至无人干预的条件下实现安全经济运行。该项目凭借卓越的技术创新，荣获2020年第六届“中国工业大奖项目奖”，这是中国工业领域的最高奖项，充分彰显了双良智慧空冷技术的行业引领地位。

更值得关注的是，双良智慧空冷系统多个项目在冬季以接近阻塞背压安全运行，不仅在节能降耗方面成效卓著，在环境适应性上同样表现突出。从内蒙古鄂尔多斯（600295）的严寒到新疆准东的暴雪与大风，再到甘肃的骄阳与沙尘，双良智慧空冷经受住了各类极端工况考验。

其最新研发的NDACC(自然通风直接空冷系统)技术，更是在-40℃极寒、0.93千帕极大风压环境下成功实现工程化应用，集成动态分区抽真空、超低背压、独立过冷、均衡冷凝、防偏风、全流程智控六大核心创新技术，填补了极端环境空冷技术应用的空白。

体系化赋能｜全链条技术布局与行业认可

双良在空冷领域的优势不止于单一产品，更是一套从硬件到软件、从方案到平台的全链条技术体系。

在硬件技术层面，双良长期致力于钢结构间接空冷塔的基础研究与实验，完成了冷却塔刚性模型测压风洞试验、气弹性模型测振风洞试验、蒙皮结构抗风揭试验等系统性验证，相关研究成果经评审总体达到国际先进水平。

在软件与平台层面，双良构建了从空冷智能监控和运维管理平台的全套软硬件体系，覆盖间接空冷与直接空冷两大场景。基于AIoT技术打造的智慧运维体系，集成智能诊断分析模型，让运维管理真正迈入“无人值守、远程智控”的新阶段。

在行业认可层面，双良更是捷报频传：智能化全钢结构间接空冷系统荣获“中国工业大奖项目奖”；华能集团宁夏大坝电厂全钢结构塔主机间冷项目获“电力建设科学技术进步奖二等奖”；钢结构塔自然通风节能节水型工业循环水系统及装备两度入选《国家鼓励的工业节水工艺、技术和装备目录》(2023年版与2025年版)；干湿联合(闭式)节水型空冷系统入选水利（885572）部《节水先进成熟适用技术设备名录(2025年)》。江苏双良冷却系统有限公司更成功获评第七批国家级专精特新（885929）“小巨人”企业，成为双良集团旗下第2家获此殊荣的企业，其专业化程度与创新能力获得了国家与行业的高度认可。

以智慧之名｜定义空冷未来

从光栅测温的万点感知，到机器学习算法的精准寻优，再到边缘计算的毫秒级调控——双良智慧空冷系统以感知-决策-控制三位一体的技术架构，完成了对传统空冷运行模式的系统性重构。它不仅是火电（884146）空冷领域的重大技术突破，更是“智慧电厂”建设浪潮中浓墨重彩的一笔。

用智慧之眼感知温度，用算法之脑决策最优，用数字之手精准执行。双良智慧空冷，正在重新定义空冷系统安全、经济、智能运行的新高度。

文稿：明晓