低熱值煤發(fā)電燃料智能化管控一體化解決方案

摘 要：發(fā)電廠能否安全經(jīng)濟運行與燃料穩(wěn)定供應(yīng)息息相關(guān)，特別是低熱值燃料實現(xiàn)清潔燃燒對燃料的來源的真實性、科學(xué)性分析尤為重要，發(fā)電廠生產(chǎn)成本取決于燃料成本，我國燃煤火力發(fā)電廠燃料成本基本占火力發(fā)電廠成本的60%以上，隨著煤炭市場化改革的不斷深入，火力發(fā)電廠的燃料管理工作難度也越來越大，認真研究并制定一套燃料智能化管控方案意義重大。目標(biāo)是應(yīng)用現(xiàn)代管理思想，計算機，智能化管理手段，實現(xiàn)全過程燃料管理智能化。它能夠為電廠燃煤管理提供科學(xué)的決策依據(jù)，實現(xiàn)燃煤經(jīng)濟配燒，降低燃煤成本，消除人為因素，提高電廠的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：低熱值煤；燃料智能化管理；解決方案

我國是煤炭消耗與生產(chǎn)大國。在生產(chǎn)大量煤炭的同時，會產(chǎn)生大量的具有較低熱值的煤，例如煤矸石、煤泥、洗中煤等[1]。這些低熱值煤雖然堆存量較大，但利用率較低。因此如何實現(xiàn)低熱值煤高效利用是燃料智能化管理與控制過程所要面臨的重要課題。

1 低熱值煤發(fā)電中存在的問題

由于煤矸石等低熱值煤的熱值偏低、灰分高、富含硫分、硬度高，不能實現(xiàn)遠距離的運送，這就導(dǎo)致了裝機容量和選址位置受到很大的限制。此外選擇燃燒低熱值煤的電廠往往地處偏遠，電力需要遠距離的輸送上網(wǎng)輸電困難。

目前，循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電技術(shù)是實現(xiàn)低熱值煤發(fā)電的主選方式，不僅環(huán)保，其技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)具備了其他爐型不具備的優(yōu)勢。但是，這種發(fā)電方式下鍋爐受熱面磨損比較嚴(yán)重、出渣設(shè)備容易出現(xiàn)故障、燃料破碎能力不足、主要輔機設(shè)備質(zhì)量可靠性差、廠用電率相對不高。

2 燃料智能化管理與控制技術(shù)

火電廠中燃料是保證電廠安全生產(chǎn)的主要內(nèi)容，是發(fā)電廠最大的可變成本，也是火電廠經(jīng)營的最大風(fēng)險。對燃料全過程的合理、高效的管控有助于電廠降低燃料成本，可以顯著的提高電廠的利潤收益。因此智能化管控被廣泛應(yīng)用到電廠燃料全過程管理當(dāng)中。燃料智能化管理模式流程環(huán)節(jié)較多，人為因素不可忽略。燃料數(shù)據(jù)真實有效是整個燃煤管理過程中的核心，牢牢把控住這個核心才能科學(xué)摻燒和經(jīng)濟采購，進而有利于降低勞動強度。最終實現(xiàn)勞動效率和經(jīng)濟效益的提高，增加發(fā)電企業(yè)的核心競爭力。

智能化的燃料管理系統(tǒng)主要有五大目標(biāo)：一是入廠煤計量過程自動化，實現(xiàn)入廠煤計量的車號、礦別、稱重、回空等信息自動生成。二是采制過程自動化，實現(xiàn)采樣方案自動確定并執(zhí)行，制備煤樣自動封裝，最終實現(xiàn)采樣制樣一體化運行。三是化驗管理網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)化驗儀器聯(lián)網(wǎng)運行，化驗過程在線監(jiān)控，化驗報告自動生成。保證化驗過程不受外部因素的影響，減少人為的錯誤。四是煤場管理數(shù)字化，實現(xiàn)不同煤種分堆分層存放，進耗存數(shù)據(jù)實時掌控，量質(zhì)價信息動態(tài)顯示。五是燃料管理全過程信息化，這是燃料智能化管理的中樞，通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，實時管控設(shè)備運行，自動采集管理數(shù)據(jù)，及時傳輸管理信息。即如圖1所示的五個主要環(huán)節(jié)[2]。

3 低熱值煤發(fā)電燃料智能化管控一體化

對于我國這種能源消耗大國，發(fā)展低熱值煤具有三個重要意義：第一是有利于提高能源資源利用效率；第二是有利于減輕礦區(qū)生態(tài)環(huán)境污染；第三是有利于節(jié)約土地和運力資源。但發(fā)展低熱值煤也存在多種制約因素。將燃料智能化管控應(yīng)用于低熱值煤發(fā)電是實現(xiàn)低熱值煤高效利用的重要課題。低熱值煤發(fā)電燃料智能化管控一體化除了考慮傳統(tǒng)高熱值煤發(fā)電燃料智能化管控主要內(nèi)容外，還要將以下兩點整合進入到智能化管控模塊當(dāng)中。

（1）低熱值煤電廠的選址的經(jīng)濟性計算。綜合考慮各地條件和限制因素，應(yīng)優(yōu)先布局在煤炭調(diào)出礦區(qū)和原煤熱值不高、矸石含量高的礦區(qū)，如內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾礦區(qū)、萬利礦區(qū)，可考慮此類發(fā)電項目。

（2）鍋爐安全參數(shù)的實時監(jiān)測信息。對于適合燃燒低熱值煤的循環(huán)流化床鍋爐，由于受熱面磨損、出渣設(shè)備故障等會影響鍋爐安全運行，嚴(yán)重影響電廠效率，因此實時檢測鍋爐四管的安全運行有利于降低電廠運行成本[3]。低熱值煤發(fā)電燃料智能化管控一體化的主要內(nèi)容可以用圖2表示。

4 結(jié)束語

低熱值煤發(fā)電可以提高能源資源利用效率并且能夠減輕礦區(qū)生態(tài)環(huán)境污染。如何合理的將低熱值煤與燃料智能化管理相結(jié)合是實現(xiàn)低熱值煤高效利用的關(guān)鍵所在。在解決低熱值煤發(fā)電主要技術(shù)問題的基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)的燃煤智能化管控方法相結(jié)合，是解決低熱值煤發(fā)電燃料智能化管控一體化的有效途徑。

參考文獻

[1]柳勇，吳家文，廖幫貴.淺談低熱值煤的利用方法[J].中國化工貿(mào)易，2015，7（24）.

[2]成剛，陸茂榮，何亮.火電企業(yè)燃料智能化管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].煤質(zhì)技術(shù)，2015（2）：42-45.

[3]鄭均笛.低熱值煤發(fā)電項目燃料論證存在的問題和建議[J].煤炭加工與綜合利用，2015（1）：61-64.

作者簡介：張媛媛，工程師，工學(xué)碩士，專業(yè)控制理論與控制應(yīng)用，清潔燃燒研究。