燃煤電廠采制一體化應(yīng)用前景

摘要：煤炭在燃煤電廠成本中占據(jù)重要的地位，煤炭占火電經(jīng)營成本的70%以上，近年來，我國煤炭價(jià)格不斷攀升，大大增加了燃煤電廠的經(jīng)營成本，燃料采制化是發(fā)電企業(yè)維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)、提高經(jīng)營效益的主要手段。燃料采制化是燃料管理中的核心工作，是燃煤電廠燃料成本的生命線，但是目前燃煤電廠中采制工作管理較粗放。在燃料驗(yàn)收過程中智能化建設(shè)，特別是采制一體化是燃煤電廠燃料管理提升的重要途徑，可有效提升燃料采制水平，促進(jìn)企業(yè)燃料管理水平，提升企業(yè)的經(jīng)營管理水平，推動(dòng)企業(yè)持續(xù)向上發(fā)展。

關(guān)鍵詞：燃煤;一體化;前景

一、電廠燃料采制一體化、智能化發(fā)展前景

現(xiàn)階段，隨著信息化技術(shù)的高速發(fā)展，各電力企業(yè)紛紛開始進(jìn)行燃料智能化建設(shè)工作，減少燃料采樣、制樣、化驗(yàn)等環(huán)節(jié)的人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)燃料工作智能化、一體化、自動(dòng)化，進(jìn)而通過提升燃料管理水平打造企業(yè)核心競爭力。國電集團(tuán)從2011年開始推動(dòng)燃料管理創(chuàng)新工作，國電2012年在《中國國電集團(tuán)公司燃料智能化管理建設(shè)規(guī)劃》中明確提出了智能化管理的目標(biāo);華電集團(tuán)2014年開始搞全自動(dòng)制樣一體化試點(diǎn)工作;大唐集團(tuán)2013年選擇部分電廠進(jìn)行了“入廠驗(yàn)收監(jiān)管系統(tǒng)”、“數(shù)字化煤場”、“數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室”三大項(xiàng)目的建設(shè)試點(diǎn)工作。均已取得較好成績。

二、電廠燃料采制管理現(xiàn)狀

燃料采制工作在燃料管理占有舉足輕重的地位，它是燃料管理的核心工作，它代表著燃料管理工作的公平公正。目前大部分燃煤電廠均已實(shí)現(xiàn)機(jī)械采樣，部分電廠已實(shí)現(xiàn)機(jī)械采樣自動(dòng)化，自動(dòng)選點(diǎn)采樣，但是煤樣的倒樣合樣過程為人工操作，制樣設(shè)備部分機(jī)械化，主要應(yīng)用于破碎階段，采制樣環(huán)節(jié)相距較遠(yuǎn)，煤樣傳輸主要通過人工進(jìn)行傳輸，傳輸距離遠(yuǎn)，燃料采制工作區(qū)域分散，管控面積大，監(jiān)管難度大，現(xiàn)場管理工作粗放，管理方式落后，主要工作以人工為主，工作效率低下，大部分電廠未進(jìn)入采制一體化、智能化時(shí)代。

三、實(shí)現(xiàn)燃料采制一體化的阻礙

（一）采樣

目前大部分燃煤電廠采樣系統(tǒng)可以自動(dòng)隨機(jī)生成采樣方案，采樣設(shè)備自動(dòng)根據(jù)采樣方案進(jìn)行采樣工作，自動(dòng)分配集樣罐，但其后續(xù)工作，各臺(tái)采樣機(jī)的集樣罐搬運(yùn)，卸罐合樣工作，全部為人工操作，通過人工將煤樣倒入集樣桶進(jìn)行密封工作，當(dāng)大量來煤時(shí)，每天需要幾次重復(fù)的進(jìn)行相關(guān)的工作，當(dāng)天采樣結(jié)束后，統(tǒng)一由人工通過車輛運(yùn)輸至制樣室，煤樣在采樣區(qū)域放置時(shí)間較長。

（二）制樣

目前大部分電廠的制樣室普遍距離采樣區(qū)域較遠(yuǎn)，制樣設(shè)備較為落后，部分機(jī)械化設(shè)備主要用于破碎階段，整個(gè)制樣過程全部需要人工參與，13mm全水或6mm全水全部需要人工取樣，整個(gè)縮分階段需要人工進(jìn)行堆錐四分法和二分器進(jìn)行縮分，機(jī)械破碎階段也需要人工進(jìn)行倒料和取料，危險(xiǎn)性較大。

四、采制一體化解決方案

（一）采制一體化設(shè)備介紹

現(xiàn)在市場中采制智能化設(shè)備已較成熟，可以實(shí)現(xiàn)采制一體化。智能分礦包裝單元（機(jī)采后端），可有效實(shí)現(xiàn)樣桶自動(dòng)解鎖開蓋、自動(dòng)接料稱重、自動(dòng)分樣、自動(dòng)封裝和寫碼標(biāo)識(shí)等功能;自動(dòng)合樣歸批系統(tǒng)（制樣前端），通過讀卡器識(shí)別樣桶是否屬于當(dāng)前制樣存樣桶，樣桶歸批完畢后自動(dòng)倒樣，空桶轉(zhuǎn)入待歸批位置;全自動(dòng)制樣設(shè)備自動(dòng)制取全水分煤樣、3mm存查樣、02mm分析樣，無人參與，減少人為干預(yù)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，整個(gè)制樣過程做到“人煤隔離”。

（二）現(xiàn)有設(shè)備升級(jí)改造

現(xiàn)有采制距離較短，采樣區(qū)域與制樣區(qū)域較近，可拆除現(xiàn)有采樣機(jī)集樣器，從新設(shè)計(jì)建設(shè)采樣機(jī)智能分礦包裝單元，對(duì)采樣環(huán)節(jié)的煤樣收集、緩存、密封、自動(dòng)卸料等操作，煤樣采取完畢后，經(jīng)傳輸裝置輸送至制樣室進(jìn)行制樣，同時(shí)改造制樣室，制樣室新建設(shè)自動(dòng)合樣歸批系統(tǒng)和全自動(dòng)制樣設(shè)備，采制自動(dòng)對(duì)接，自動(dòng)制樣。采制遠(yuǎn)距離對(duì)接，煤樣緩存至?xí)捍婷簶油皟?nèi)，樣品全部采集完成后，煤樣通過長軌道或者長皮帶傳輸或者轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，智能轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性較加。采制遠(yuǎn)近距離對(duì)接，都需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，要對(duì)采樣機(jī)后級(jí)設(shè)備升級(jí)改造，制樣室要建設(shè)全自動(dòng)制樣設(shè)備。

（三）新建采制一體化設(shè)備

對(duì)于新廠建設(shè)采制一體化設(shè)備，或舊廠新建采制一體化設(shè)備，相對(duì)于在原有設(shè)備上改造建設(shè)優(yōu)點(diǎn)明顯，可有進(jìn)行有效設(shè)計(jì)工作，進(jìn)行整體布局，切實(shí)做到采制一體化，提高工作效率。

采樣機(jī)采集的煤樣經(jīng)過智能封裝系統(tǒng)，對(duì)樣桶進(jìn)行封裝加密，通過提升裝置，將封裝好的樣桶提升至樓上自動(dòng)制樣室，進(jìn)入合樣歸批系統(tǒng)進(jìn)行合樣歸批，采用自動(dòng)倒料系統(tǒng)自動(dòng)倒料，進(jìn)入自動(dòng)制樣系統(tǒng)制樣。自動(dòng)制樣系統(tǒng)進(jìn)料端通過與合樣歸批系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)樣品的在線對(duì)接，實(shí)現(xiàn)采制一體化。

五、燃料采制一體化建設(shè)必要性

目前大部分電廠燃料采制作業(yè)區(qū)域工作均在不同地點(diǎn)進(jìn)行，人工參與度大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，采制業(yè)務(wù)流程規(guī)范性差，風(fēng)險(xiǎn)把控難度大。以某電廠燃料管理工作為例，目前入廠驗(yàn)收有三處入廠機(jī)械采樣區(qū)域，其中2處汽車采樣區(qū)域，1處火車采樣區(qū)域，一處汽車采樣區(qū)域距離人工制樣室4000米左右，火車采樣區(qū)域距離人工制樣室3500米左右;每天汽車進(jìn)煤最大可達(dá)到1000車，汽車和火車煤結(jié)算煤樣數(shù)可到30個(gè)批次，汽車結(jié)算煤樣每天需要進(jìn)行4到5次的人工卸罐合樣操作，火車來煤每天可達(dá)到10列，火車煤樣每個(gè)批次需要進(jìn)行一次人工卸罐合樣操作，目前通過人工卸罐合樣，轉(zhuǎn)運(yùn)至人工制樣室，機(jī)采煤樣大，轉(zhuǎn)運(yùn)距離遠(yuǎn)，煤樣的集樣送樣人工參與度大，工作效率低，廉政風(fēng)險(xiǎn)大，風(fēng)險(xiǎn)把控難度大;采用傳統(tǒng)的人工制樣方式進(jìn)行制樣工作，制樣設(shè)備只能進(jìn)行簡單的破碎工作，制樣任務(wù)繁重，最大制樣任務(wù)每天可達(dá)60個(gè)煤樣，采用傳統(tǒng)的制樣方式，人為參與環(huán)節(jié)多，工作效率低。

六、燃料采制一體化重要性

（一）確保樣品代表性

目前大部分電廠機(jī)采煤樣的卸罐合樣、送樣、制樣全部為人工操作，進(jìn)行燃料采制一體化、智能化建設(shè)，全自動(dòng)采樣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)隨機(jī)生產(chǎn)采樣方案、自動(dòng)選點(diǎn)、自動(dòng)采樣、自動(dòng)分配集樣罐、自動(dòng)合樣、自動(dòng)送樣接樣，采制無縫對(duì)接，杜絕人工卸罐合樣送樣、減少中間長時(shí)間停放和送接樣環(huán)節(jié)水分損失，全自動(dòng)制樣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制取全水分且在線檢測、自動(dòng)制取3mm存查樣、自動(dòng)制取0.2mm分析樣，自動(dòng)密封、杜絕人工參與制樣過程。

（二）燃料采制管理集中管控，降低燃料管理風(fēng)險(xiǎn)

燃料采制工作中，防范包括采樣、制樣環(huán)節(jié)在內(nèi)的燃料管理過程中的廉政風(fēng)險(xiǎn)是每個(gè)燃煤電廠必須面對(duì)的問題。電廠以前往往從制度建設(shè)、人員管理、強(qiáng)化監(jiān)督和煤炭供應(yīng)商管理等角度著手，取得了一定成效，但采制過程管控中風(fēng)險(xiǎn)依然存在。燃料采制一體化可實(shí)現(xiàn)采制工作集中作業(yè)，集中管控，自動(dòng)采樣、自動(dòng)制樣、樣品自動(dòng)傳輸、整個(gè)過程“人煤隔絕”，變“人防”為“技防”，從根本上降低燃料采制管理風(fēng)險(xiǎn)。燃料采制一體化、智能化有效避免采制人工操作過程產(chǎn)生的誤差，避免人為因素造成的煤質(zhì)糾紛風(fēng)險(xiǎn)。

（三）降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境

采制一體化、智能化，實(shí)現(xiàn)采樣系統(tǒng)自動(dòng)采樣集樣無人操作，現(xiàn)場無人值守，采制自動(dòng)對(duì)接，減少人工送樣環(huán)節(jié)，自動(dòng)制樣系統(tǒng)連續(xù)制樣時(shí)間平均為15min/個(gè)煤樣，相比于傳統(tǒng)方式，自動(dòng)制樣工作效率成倍提升，整個(gè)樣品制備過程可無人值守，因此極大程度降低了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，自動(dòng)制樣系統(tǒng)各個(gè)處理過程在封閉的裝置中完成、且系統(tǒng)配置有環(huán)保除塵功能，沒有粉塵污染。

（四）降低燃料成本支出

燃料采制一體化、智能化可有效避免在采樣、制樣等環(huán)節(jié)出現(xiàn)的質(zhì)量摻假、以次充好等問題，特別是避免了人工卸罐合樣及采制中間長距離送樣環(huán)節(jié)，降低電廠燃煤成本的支出，有效的消除人工操作的弊端;減少煤樣長時(shí)間放置時(shí)間，減少中間操作環(huán)節(jié)水分損失，當(dāng)一批煤結(jié)束采樣后可立即制樣，不必等待當(dāng)天全部停煤后統(tǒng)一送樣制樣;同時(shí)燃料采制一體化、智能化可實(shí)現(xiàn)采樣、制樣、全過程自動(dòng)化，從而大幅減少采制人員、縮減人工作業(yè)時(shí)間、提高工作效率，在一定程度上節(jié)省了人工成本。

（五）提升燃料管理水平，符合發(fā)電企業(yè)發(fā)展的需求

燃料占據(jù)燃煤電廠成本高居不下，高達(dá)70%以上，企業(yè)如何做到有效控制燃料成本，提高企業(yè)競爭力，是企業(yè)生存的關(guān)鍵，燃料采制一體化、智能化建設(shè)可有效管控燃料成本，提高企業(yè)競爭力，提高企業(yè)生存力，燃料管理采制一體化、智能化建設(shè)是提升企業(yè)燃料管理水平的需要，符合企業(yè)發(fā)展的需求。

作者簡介：鄒艷慶（1984），男，吉林公主嶺人，本科，工程師，托克托發(fā)電公司燃料質(zhì)檢部主管，研究方向：從事電廠燃料采制化技術(shù)管理工作。