火電廠配煤軟件設(shè)計與實現(xiàn)

文/季夢婷

（江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院 江蘇省無錫市 214122）

近年來，隨著經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，能源消耗也越來越大，煤炭作為一種不可再生的資源，在市場上存在供應(yīng)緊張的問題[1]。為了保證鍋爐的經(jīng)濟安全運行，各大火電企業(yè)不得不考慮混煤摻燒。摻燒技術(shù)是煤在鍋爐燃燒時，將若干不同種類不同性質(zhì)的煤，按照一定比例參配后完成發(fā)電的過程。其基本原理是利用不同煤種的成分，按照要求，進行摻配混合，使最終配出的煤在性能指標上達到或接近鍋爐的設(shè)計煤種要求，以使鍋爐效率高、出力足，環(huán)保性能好[2]。沙洲電力有限公司是擁有兩臺630MW 超臨界燃煤機組和兩臺1050MW 超超臨界燃煤機組的大型火力發(fā)電企業(yè)。以此為背景結(jié)合該火電廠的生產(chǎn)實際設(shè)計了一款便于運行人員進行配煤的軟件，提高了工作效率。

Delphi 是Borland 公司推出的基于Object Pascal 語言的可視化應(yīng)用程序開發(fā)工具，利用它可以快速、高效地開發(fā)出基于windows環(huán)境的各類應(yīng)用程序[3]?？紤]其良好的可視化編程環(huán)境和強大的可擴展數(shù)據(jù)庫功能，故采用Delphi7.0 開發(fā)可應(yīng)用于火電企業(yè)生產(chǎn)實際的配煤軟件。

圖1：功能模塊示意圖

1 設(shè)計思路

本文設(shè)計的用戶界面可以使運行人員方便的查看各個煤場現(xiàn)有存放的不同煤種的發(fā)熱量、硫分、灰分、噸位等基本信息。運行人員可以選定倉位按比例在信息表中選擇兩種煤混合加倉或者單路煤加倉。各煤倉下設(shè)計復(fù)制和粘貼按鈕有效簡化重復(fù)的配煤操作過程。設(shè)計了計算按鈕用于計算所有煤倉的平均發(fā)熱量、平均硫分和平均灰分值。另外還設(shè)計了“讀取上次配煤”、“輸入碼頭分流”、“刪除碼頭分流”、“生成配煤令”、“一二期切換”按鍵，具體功能將在下文詳述，功能模塊如圖1 所示。

表1：類對象屬性設(shè)置及說明

圖2：軟件流程圖

由于煤種信息經(jīng)專人統(tǒng)計之后存放于Excel 表中，屬于小型數(shù)據(jù)，故本文在設(shè)計過程中采用MicrosoftAccess 建立數(shù)據(jù)庫文件。在Delphi7 環(huán)境下應(yīng)用ADO 組件連接Access 數(shù)據(jù)庫[4]，實現(xiàn)對存煤表中關(guān)鍵信息的自動讀取。

2 配煤界面設(shè)計

由于有專人負責配煤工作故配煤軟件未設(shè)計登錄界面，直接打開就可顯示配煤界面。打開軟件后，自動檢查Execl 有沒有運行，有的話關(guān)閉Excel（delphi 控件要求關(guān)閉Excel）。首先軟件自動查找當前目錄下有沒有存煤表，有的話將煤種信息讀取到類煤種對象中，并將煤種信息寫入數(shù)據(jù)庫文件的coal 表。在主界面dbgrid表中顯示煤種信息。先選定需要配煤的磨，輸入正確配比，雙擊dbgrid 中的煤種，可以將煤種信息加入到磨里。所有磨完成配煤操作后點擊計算，引用計算子程序，數(shù)據(jù)匯總計算后顯示。值得說明的是，實際生產(chǎn)中要求入爐煤參數(shù)：630MW 機組限值：熱值不低于4500Kcal/kg，硫分不高于1.2%，灰分不高于21%，1000MW 機組限值：熱值不低于4500 Kcal/kg，硫分不高于1.1%，灰分不高于18%。如果計算后顯示數(shù)據(jù)不符合生產(chǎn)實際需求則要求配煤人員重新選擇煤種進行配煤操作。軟件流程圖如圖2 所示。

2.1 具體功能的介紹

界面中設(shè)計了六個Button 按鈕，“讀取上次配煤”指用戶可以從數(shù)據(jù)庫的list 表單中調(diào)取上一次的配煤信息，因為在實際生產(chǎn)過程中可能臨近幾天煤場中的煤種情況是相同的，在存煤量足夠的情況下，選擇配煤加倉方式可以相同或類似，這可以方便用戶簡化配煤的過程，避免重復(fù)的操作，在上一次配煤參數(shù)上修改部分磨配煤參數(shù)，提高效率?！拜斎氪a頭分流”指在煤場存煤不足，煤炭供應(yīng)緊張的情況之下，碼頭來船的煤不進入煤場存放直接卸船進行摻配，這時點擊“輸入碼頭分流”按鈕選擇新到船的煤種添加進dbgrid 表中?！皠h除碼頭分流”當配煤完成或者選擇碼頭來煤煤種錯誤的情況下可以從dbgrid 表中刪除來自碼頭分流的煤種信息?！耙欢谇袚Q按鈕”指一期對應(yīng)630MW 機組，二期對應(yīng)1050MW 機組，由于不同機組的煤場布置情況不同，故需區(qū)別開進行操作?！坝嬎恪卑粹o實現(xiàn)所有磨煤種參數(shù)輸入后一鍵生成平均發(fā)熱量、平均硫分、平均灰分，方便配煤人員與實際配煤要求的參數(shù)進行比對，不符合要求則重新配煤?！吧膳涿毫睢痹谡_配煤之后一鍵生成各臺磨的具體配煤信息，可直接復(fù)制發(fā)送給燃料部門指導(dǎo)加倉工作。為進一步提高工作效率，在各臺磨下還增加了“復(fù)制”與“粘貼按鈕，方便用戶進行配煤信息的修改操作。

2.2 用戶界面顯示

編譯完成的用戶界面如圖3 所示。每臺鍋爐對應(yīng)A~F 六個煤倉，由用戶選定煤倉后逐個倉進行配煤操作。該界面具有簡潔明了，方便操作的優(yōu)點。

完成一次正確配煤操作后的完整界面如圖4 所示。

3 ADO組件與ACCESS實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取

3.1 ADO組件介紹

ADO 是一系列數(shù)據(jù)對象的集合，該類對象使應(yīng)用程序具有訪問數(shù)據(jù)庫的能力[5]。常用的ADO 對象主要有ADOConnection、ADOTable 和ADOQuery 組件。本文主要用到的有：

（1）ADOConnnection 組件：建立與ADO 數(shù)據(jù)庫之間聯(lián)系的組件，改變該組件的屬性值可以控制與數(shù)據(jù)庫之間聯(lián)系的屬性和情況。該組件的ConnectionString 屬性用來指明數(shù)據(jù)庫的連接信息[6]。本文訪問的是本地數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的ACCESS 數(shù)據(jù)庫，故在該屬性下選擇對應(yīng)數(shù)據(jù)庫驅(qū)動為MicrosoftJet 4.0 OLEDBProvider。

（2）ADOQuery 組件：主要通過SQL 語句來讀取數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)操作。

3.2 應(yīng)用ADO連接ACCESS數(shù)據(jù)庫

從ADO 組件板中選取Query 組件放置于窗體中，設(shè)置Query組件的ConnectionString := 'Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=' + tpath + 'main.mdb;Persist Security Info=False';// tpath 為完整文件名的路徑，main.mdb 為數(shù)據(jù)庫文件。

3.3 創(chuàng)建ACCESS數(shù)據(jù)表并顯示于主界面

將存煤表中的煤種信息讀取到Access 數(shù)據(jù)庫中的Coal 表中，并顯示在主界面的dbgrid 表中，具體實現(xiàn)過程如下所示：

（1）讀取Excel 文件將數(shù)據(jù)寫入定義的類煤種對象中。具體類對象定義為如表1 所示。

（2）將煤種類對象寫入數(shù)據(jù)庫文件的coal 表，實現(xiàn)代碼為：SQL.text := 'insert into coal values();

（3）從Data Access 組件板中選取數(shù)據(jù)源組件ds1 添加至窗體中，并將其DataSet 屬性設(shè)置為qry_grid.

（4）從Data Controls 組件板中添加1 個DbGrid 組件至窗體中，將其DataSource 屬性設(shè)置為ds1，用來顯示數(shù)據(jù)表中所有字段的內(nèi)容。

Delphi 的數(shù)據(jù)庫訪問機制如圖5 所示。

4 軟件測試

軟件測試是使用人工操作或者軟件自動運行的方式來檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或者弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別[7]。目的是盡早發(fā)現(xiàn)軟件產(chǎn)品存在的各種問題。

在軟件測試過程中發(fā)現(xiàn)用戶在選定倉位時容易出錯，故將倉位選定后顯示有高亮的背景色以提醒用戶。在用戶試運行過程中發(fā)現(xiàn)煤種存煤不夠也能添加煤種信息的錯誤，后增加存煤判斷程序，在特定煤種存煤不足且被用戶選中時，提示用戶該煤種已用完，請?zhí)砑悠溆嗝悍N。

經(jīng)過一定時間的試運行解決了軟件出現(xiàn)的問題，該軟件現(xiàn)已正常服役于沙洲電廠日常配煤工作。

5 結(jié)束語

本文說明了可應(yīng)用于沙洲電廠配煤工作的軟件設(shè)計過程。使用Dephil7.0 開發(fā)了此配煤軟件，提高了配煤工作效率，符合企業(yè)生產(chǎn)實際，開發(fā)成本低，同時還具有良好的可擴展性。用戶界面通過可視化模塊組件進行界面布局，具有簡潔明了的特點。通過ADO 組件設(shè)置鏈路連接數(shù)據(jù)庫與用戶界面，設(shè)置ADO 表格連接組件與數(shù)據(jù)源模塊使數(shù)據(jù)顯示在用戶界面[8]。

該配煤軟件基本滿足工作需要，能提高配煤人員的工作效率，只需修改配煤表中的煤源數(shù)據(jù)，打開軟件就可直接利用最新煤種信息進行配煤工作。但該款軟件功能還有進一步擴展的空間，比如開發(fā)功能直接訪問Mis 系統(tǒng)中的SQLServer 獲取碼頭來煤信息和化驗之后得到的煤種計算發(fā)熱量、計算硫分、計算灰分值，這樣就不需要專人統(tǒng)計煤種信息至存煤表，可以進一步提高工作效率。

圖3：界面顯示

圖4：配煤完成界面顯示

圖5：數(shù)據(jù)庫訪問機制