燃料智能化管理系統(tǒng)建設(shè)及其成效初探

武善磊

【摘 ?要】近年來(lái)，隨著我國(guó)相關(guān)部門(mén)對(duì)火電廠(chǎng)燃料的不斷重視，為了可以更好的控制燃料成本、規(guī)范電廠(chǎng)燃料管理，燃料智能化管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用被普遍的得到關(guān)注。燃料智能化管理系統(tǒng)的建設(shè)，是燃料設(shè)備與信息技術(shù)有效結(jié)合的集成創(chuàng)新，其可以更好的適應(yīng)燃料技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，不斷提高電廠(chǎng)燃料管理水平。本文就對(duì)燃料智能化管理系統(tǒng)建設(shè)及其成效進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】燃料;智能化;建設(shè);效果

近年來(lái)隨著電力體制改革的不斷深入，電力生產(chǎn)已經(jīng)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)逐步向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，發(fā)電成本控制已經(jīng)成為發(fā)電企業(yè)增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。燃料作為火電企業(yè)的主要生產(chǎn)原料，占火電企業(yè)發(fā)電成本的70%以上，已成為火電企業(yè)最大的成本，燃料管理水平的高低不僅反映了火電企業(yè)管理水平的高低，更加影響著火電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。并且隨著我國(guó)煤炭市場(chǎng)化改革、信息化和工業(yè)化深度融合等科技進(jìn)步的推進(jìn)，火電企業(yè)的燃料管理工作出現(xiàn)了很多新情況、新問(wèn)題，面臨著新形勢(shì)、新挑戰(zhàn)，同時(shí)也帶來(lái)了新機(jī)遇。

1、燃料智能化建設(shè)的重要作用

我國(guó)大部分地區(qū)仍采用的火電發(fā)電形式進(jìn)行供電，但隨著供電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，火電企業(yè)想要得到更長(zhǎng)足的發(fā)展，必須要進(jìn)一步的提升供電質(zhì)量，并且降低供電成本。伴隨著我國(guó)電力企業(yè)改革不斷深入，將信息技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)與發(fā)電廠(chǎng)的燃料管理結(jié)合起來(lái)，已經(jīng)成為了現(xiàn)代電力企業(yè)的改革方向，并在近年來(lái)的發(fā)展建設(shè)中，已經(jīng)取得了初步的使用成效，對(duì)干火電廠(chǎng)的燃料使用起到了極好的自動(dòng)化、智能化的管理作用，有效的提升了火電廠(chǎng)對(duì)干燃料管理的能效。智能化燃料管理系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)火電廠(chǎng)燃料管理方式帶來(lái)了極大的變革，智能化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃料管理各個(gè)過(guò)程、環(huán)節(jié)管理的智能化、可視化、自動(dòng)化。確保各項(xiàng)操作滿(mǎn)足各級(jí)技術(shù)要求，能夠在火電生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)的反映出燃料的信息情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料資源的集約管理，提升生產(chǎn)效率。

2、技術(shù)路線(xiàn)

燃料智能化管理系統(tǒng)建設(shè)是物聯(lián)網(wǎng)與燃料管理的有機(jī)結(jié)合，利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、設(shè)備、人員和物等通過(guò)新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。燃料智能化管理系統(tǒng)通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)一的管理數(shù)據(jù)平臺(tái)，使火電企業(yè)燃料過(guò)程生產(chǎn)的信息資源能夠連續(xù)、自動(dòng)地傳輸，達(dá)到對(duì)燃料結(jié)果管理、過(guò)程監(jiān)控的目的，從而實(shí)現(xiàn)“大燃料”管理，即管理覆蓋燃料計(jì)劃、采購(gòu)、調(diào)運(yùn)、入廠(chǎng)計(jì)量、驗(yàn)收（采樣、制樣、化驗(yàn)）、煤場(chǎng)管理、摻配、入爐管理等方面，使燃料管理相關(guān)部門(mén)共同參與，建立從計(jì)劃采購(gòu)到入廠(chǎng)再到入爐的管理鏈，實(shí)現(xiàn)燃料的閉環(huán)管理。燃料智能化管理系統(tǒng)綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)科技手段，實(shí)現(xiàn)燃料各環(huán)節(jié)管理的時(shí)效性和合理性。通過(guò)燃料智能化管理系統(tǒng)可以有效統(tǒng)計(jì)分析燃煤電廠(chǎng)來(lái)煤情況，結(jié)合燃煤耗存情況、機(jī)組運(yùn)行情況，科學(xué)合理地指導(dǎo)制定進(jìn)煤計(jì)劃;對(duì)來(lái)煤驗(yàn)收環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)入廠(chǎng)計(jì)量過(guò)程自動(dòng)化、電煤采制過(guò)程自動(dòng)化、化驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)化;對(duì)于煤場(chǎng)管理可以實(shí)現(xiàn)管理的實(shí)時(shí)化、數(shù)字化;對(duì)于燃煤摻配及鍋爐運(yùn)行環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)依據(jù)鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況制定實(shí)時(shí)、科學(xué)、合理的摻配方案制定，保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的運(yùn)行。

2.1燃料計(jì)劃管理

燃料計(jì)劃管理包含采購(gòu)管理和燃料調(diào)運(yùn)管理，燃料智能化管理統(tǒng)建立后可實(shí)現(xiàn)運(yùn)用燃料網(wǎng)絡(luò)采購(gòu)平臺(tái)和終端，統(tǒng)計(jì)分析燃煤電廠(chǎng)鍋爐設(shè)計(jì)煤種煤質(zhì)、摻燒需求及燃料供應(yīng)商情況，結(jié)合煤場(chǎng)存煤情況，給出合理的采購(gòu)計(jì)劃，并依據(jù)采購(gòu)計(jì)劃給出燃料調(diào)運(yùn)計(jì)劃，能夠?qū)崟r(shí)顯示燃料運(yùn)輸狀態(tài)，為燃料的接卸提供理論指導(dǎo)，對(duì)燃料到廠(chǎng)前過(guò)程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、科學(xué)的管控。

2.2燃料驗(yàn)收管理

燃料驗(yàn)收管理是通過(guò)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、燃料全自動(dòng)采制樣設(shè)備、化驗(yàn)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)驗(yàn)收過(guò)程的自動(dòng)化、信息化、實(shí)時(shí)化。各驗(yàn)收環(huán)節(jié)嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，結(jié)合智能化技術(shù)，避免人為因素影響，嚴(yán)格控制燃料驗(yàn)收質(zhì)量。

2.3數(shù)字化煤場(chǎng)

數(shù)字化煤場(chǎng)就是實(shí)現(xiàn)煤場(chǎng)管理的數(shù)字化，通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)，以四維空間立體模型的方式實(shí)時(shí)展示煤場(chǎng)狀態(tài)，包括煤場(chǎng)存煤區(qū)域劃分，各區(qū)域煤質(zhì)、進(jìn)價(jià)、煤量、存煤時(shí)間等情況，還可以依據(jù)煤場(chǎng)存煤情況指導(dǎo)卸煤、堆放、調(diào)取，形成燃料數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，并為摻配煤提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

2.4燃料入爐管理

燃料入爐管理可以有效解決煤場(chǎng)存煤情況復(fù)雜、配煤方式不合理等問(wèn)題，以數(shù)字化煤場(chǎng)為支撐，根據(jù)機(jī)組運(yùn)行情況、煤場(chǎng)存煤情況等信息，系統(tǒng)可以制定科學(xué)合理的配煤方案以供運(yùn)行人員選用，并能夠在確定配煤方案后監(jiān)控方案執(zhí)行過(guò)程，以保證方案準(zhǔn)確執(zhí)行和鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。

3、燃料智能化建設(shè)各環(huán)節(jié)

火電企業(yè)燃料入廠(chǎng)驗(yàn)收主要包括燃煤數(shù)量與質(zhì)量的驗(yàn)收，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)相關(guān)作業(yè)環(huán)節(jié)的要求，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有采樣機(jī)、計(jì)量器具等硬件設(shè)備改造和新增部分設(shè)備與程序（如采樣機(jī)隨機(jī)布點(diǎn)、紅外線(xiàn)擋車(chē)器、防計(jì)量遙控作弊等），對(duì)入廠(chǎng)煤入廠(chǎng)登記引導(dǎo)、過(guò)衡計(jì)量、機(jī)械采樣、集樣制樣、接卸指揮及煤場(chǎng)扣雜、車(chē)輛回空、出廠(chǎng)磅單等業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)閉環(huán)控制和視頻全程監(jiān)控。并能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息、移動(dòng)通信等手段將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳到燃料管理信息系統(tǒng)和相關(guān)管理者的通信工具中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異常現(xiàn)象，減少人為干擾，提高工作效率，確保燃料驗(yàn)收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、安全性和透明性?；痣娖髽I(yè)來(lái)煤主要分為火車(chē)煤、船運(yùn)煤、汽車(chē)煤及部分皮帶輸煤，皮帶輸煤多為坑口電廠(chǎng)專(zhuān)用，占得比重較少，且與火車(chē)計(jì)量采樣極為相似，此處不做贅述。下面分別對(duì)火車(chē)煤、船運(yùn)煤及汽車(chē)煤入廠(chǎng)驗(yàn)收分別做介紹。

3.1火車(chē)煤

（1）入廠(chǎng)環(huán)節(jié)：火車(chē)煤來(lái)煤前，值班人員根據(jù)“提煤?jiǎn)巍边M(jìn)行大票錄入和車(chē)輛分批?；疖?chē)煤入廠(chǎng)時(shí)通過(guò)車(chē)號(hào)識(shí)別裝置，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別火車(chē)車(chē)廂的車(chē)號(hào)、車(chē)型、自重、車(chē)種、車(chē)長(zhǎng)等信息，根據(jù)車(chē)號(hào)自動(dòng)與系統(tǒng)錄入的大票信息進(jìn)行匹配。

（2）計(jì)量環(huán)節(jié)：火車(chē)煤通常采用兩種計(jì)量方法：一是軌道衡直接稱(chēng)量法;二是采用檢尺丈量車(chē)廂容積，再根據(jù)裝滿(mǎn)車(chē)廂的煤量，換算成煤的密度（t/m3），從而計(jì)算煤量。由于后者存在誤差較大、計(jì)量方法較復(fù)雜、人為影響因素等缺陷，現(xiàn)今大中型火電企業(yè)普遍采用軌道衡驗(yàn)收入廠(chǎng)煤量，而對(duì)檢尺計(jì)量驗(yàn)收煤量已經(jīng)較少采用。軌道衡分為靜態(tài)軌道衡和動(dòng)態(tài)軌道衡，顧名思義靜態(tài)軌道衡是車(chē)輛在軌道衡臺(tái)面上于處于靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行稱(chēng)量;而動(dòng)態(tài)軌道衡是車(chē)輛處于低速行駛狀態(tài)下進(jìn)行稱(chēng)量。為了縮短過(guò)衡時(shí)間，加快車(chē)輛的調(diào)度、周轉(zhuǎn)，多數(shù)企業(yè)采用動(dòng)態(tài)軌道衡計(jì)量煤量。車(chē)輛駛?cè)雱?dòng)態(tài)軌道衡，獲取車(chē)廂總重，系統(tǒng)將車(chē)號(hào)及過(guò)衡信息通過(guò)接口程序傳入到燃料智能化管控系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)量環(huán)節(jié)無(wú)人值守。

3.2船運(yùn)煤

（1）入廠(chǎng)環(huán)節(jié)：部分沿海電廠(chǎng)采用船舶運(yùn)煤，船舶入廠(chǎng)前，電子倉(cāng)單發(fā)送至廠(chǎng)內(nèi)燃料部，燃料部錄入倉(cāng)單信息（包含船名、供應(yīng)商、航次、批單號(hào)、煤種、代碼、裝船重量、卸船重量）并生成來(lái)煤預(yù)報(bào)信息。船舶到港后生成紙質(zhì)單據(jù)并遞送到至燃料部。

（2）計(jì)量環(huán)節(jié)：船運(yùn)煤計(jì)量方法有水尺計(jì)量與電子皮帶秤計(jì)量。由于水尺計(jì)量存在人為觀(guān)測(cè)誤差大等缺陷，多數(shù)企業(yè)采用電子皮帶秤進(jìn)行煤量計(jì)量。在一些沿江沿海的火電企業(yè)，通過(guò)海輪將煤運(yùn)至企業(yè)專(zhuān)用碼頭，卸煤后由輸煤皮帶將煤轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)電廠(chǎng)。在輸煤皮帶上安裝電子皮帶秤，因其準(zhǔn)確度可達(dá)到±2‰，準(zhǔn)確度較高，在火電企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

（3）采樣環(huán)節(jié)：企業(yè)采用皮帶煤流采樣裝置對(duì)船運(yùn)煤進(jìn)行采樣，當(dāng)卸船機(jī)通過(guò)抓斗抓取一斗煤樣送入皮帶時(shí)，入廠(chǎng)皮帶動(dòng)作，輸煤程控系統(tǒng)發(fā)送皮帶運(yùn)行信號(hào)至管控中心識(shí)別系統(tǒng)，識(shí)別系統(tǒng)將采樣動(dòng)作指令傳遞至皮帶機(jī)械采樣裝置控制系統(tǒng)開(kāi)始采樣。當(dāng)卸船機(jī)停止作業(yè)時(shí)，入廠(chǎng)皮帶不動(dòng)作，識(shí)別系統(tǒng)通知采樣機(jī)停止運(yùn)行。

4、總結(jié)

綜上所述，燃料智能化管理系統(tǒng)的建設(shè)還處于發(fā)展中狀態(tài)，對(duì)于日后的穩(wěn)步推進(jìn)、全面推廣和完善發(fā)展還需要各發(fā)電集團(tuán)和企業(yè)的重視，依據(jù)管理系統(tǒng)的規(guī)劃要求和規(guī)范，結(jié)合各燃煤電廠(chǎng)實(shí)際情況，逐步完善燃料智能化管理系統(tǒng)，充分發(fā)揮其在燃料管理上的優(yōu)勢(shì)，提高電企業(yè)燃料管理水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]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.

（作者單位：國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院有限公司太原分公司）