淺談火力發(fā)電廠 — 燃料智能化系統(tǒng)

摘 要：火力發(fā)電廠（以下簡稱：電廠）燃料智能化系統(tǒng)克服許多傳統(tǒng)人工采、制、化過程的不足。其可以更為準確的對煤樣進行追蹤、識別、信息處理、信息儲存。整體流程實現自動化，避免了人員的干涉，提高了效率，減少了人員消耗，保證了每批次煤種化驗的準確性。與客戶之間共同達成雙贏的結果。

關鍵詞：采集；制樣；智能存查；運輸；控制

燃料智能化系統(tǒng)主要包含：煤種的采集、全自動制樣、智能存查樣庫系統(tǒng)以及各部分之間的運輸。傳統(tǒng)的煤樣制備，只能靠人工完成，進行人工采集樣、位置轉運、人工制樣、人工儲存。由于制樣過程中，揚塵過大，環(huán)境惡劣，導致人員的身體健康及受危害，員工情緒抵觸。還有個別人員素質低，工作不負責任或是私自加入外來高含量煤進行制備。造成化驗分析結果的不準確，對電廠造成嚴重的損失。燃料智能化系統(tǒng)可以完全的彌補這塊的不足。

一、煤種的采集

由于電廠所需要煤的供量特別大，每批次來煤量也隨之增多。現大部分電廠來煤途徑為火車來煤，因為采集出的煤要具有代表性，則需要對每節(jié)車廂的煤進行一定量采集，進行切割、破碎（破碎到13mm）到集樣桶中，然后下撥到全自動制樣系統(tǒng)中。制樣機與采樣點很近，完全可以采用溜料管來給以實現。但是，大部分電廠建廠比較早，廠區(qū)比較大，采樣點多、分布較亂，則需要一套自動運輸系統(tǒng)。自動實現灌裝、寫碼、一次性封蓋、稱重、轉運、二次讀碼、分選、二次稱重、卸料、清洗等過程。采樣集樣桶可以利用氣缸帶動舍板等機構實現溜料。此過程中前后設有信息校對、信息追蹤、重量核對等機構。保證整個運輸過程無人調包，無人摻料。

二、全自動制樣

（1）生產線式制樣

與人工制樣相比起來，生產線式制樣系統(tǒng)倍受電廠的青睞。系統(tǒng)含有1個制樣生產線，主要由皮帶機、鏈板線、破碎機、定質量縮分器、烘干機、研磨機、溜料管、封蓋機、氣缸、傳感器等機構設備組成。具有自動除鐵、輸送、稱重、破碎、縮分、干燥、清掃、自動封裝寫碼、廢樣回收或處理的功能，最終自動制樣系統(tǒng)能制備出2個6mm全水分煤樣、1個3mm存查煤樣及2個0.2mm分析煤樣。整個制樣過程嚴格按照國家標準執(zhí)行，得到了廣大電廠的認可。封裝寫碼后的煤樣只能通過終端識別系統(tǒng)解碼才能識別煤質信息，杜絕人為因素干擾。上位機操作設置管理權限，將操作、維護、管理分開。控制系統(tǒng)接收管控中心提供的車輛編號、礦點、煤種、煤樣編碼、啟動指令、緊急停機指

令等。

（2）機器人制樣

未來自動制樣的發(fā)展方向，其操作簡單，流程塊、效率高、占地面積小、空間封閉，并且完全把生產線式制樣中煤樣的轉運過程用機械手來代替。避免了漏煤、散煤，減少了揚塵，封閉空間不影響外部工作環(huán)境。可連續(xù)制樣，每臺設備都是獨立的，維修空間大，大大節(jié)省了制備煤樣的時間，機械接口結構簡單流暢，不存在煤因潮濕堵煤、坨煤的現象。由于電廠對制備煤樣時間的要求越來越短，微波紅外烘干雖然時間短，可是容易影響煤質，傳統(tǒng)熱風時間長，機器人制樣可將研磨樣分多種小樣或平鋪面積更大，可大大節(jié)省烘干的時間。提高了整個制備樣的速度。而且噪音也受封閉空間的限制，隨之降低。

三、智能存查樣庫系統(tǒng)

智能存查樣系統(tǒng)與制樣機對接。實現對存查樣的智能化管理。能存儲6mm、3mm、0.2mm煤樣的智能存儲。系統(tǒng)能實現煤樣編碼電子化、自動化管理、存取樣人員權限管理、實時記錄煤樣存取過程、實時監(jiān)控存查樣狀態(tài)、自動提醒清理到期煤樣等功能，從而實現對存查煤樣全過程管控。系統(tǒng)含有1個存查樣庫和1條輸送線。存查樣庫框架由方形管焊接而成，保證其剛性。內部含有直角坐標機器人，能X、Y、Z軸3方向進行移動，焊接框架下部布有基準座，直角坐標通過齒輪、齒條和導輪、滑塊在上面運行。Z軸選取鏈輪與同步帶或是絲杠的形式，配有導軌、滑塊作為導向。Y軸通過旋轉氣缸、伸縮氣缸完成。實現運動過程平穩(wěn)，速度快。樣瓶擺放貨架由鋼型材通過螺釘接到框架上，方便調整找正。樣瓶從制樣機出口出來后通過鏈板線、隔擋氣缸、翻轉機構進入存查樣庫中。系統(tǒng)可實現煤樣自動存取、人工存取、輸送、棄樣的功能，并與制樣系統(tǒng)應具有聯合運行功能。存查樣管理系統(tǒng)對所有存查樣的出入庫，均依據其編碼信息存儲到系統(tǒng)內，系統(tǒng)記錄存儲時間、抽樣人、結算情況等信息，真實準確的為管理人員提供存查煤樣狀態(tài)臺賬，實現樣品的追蹤、復查并在操作屏上能顯示存查樣在樣庫中所在的位置。

以上各部分系統(tǒng)需要通過運輸系統(tǒng)相互連接起來，保證全自動制樣機/人工制樣間、智能存查樣庫、化驗室之間樣瓶相互輸送。可采用鏈板式傳送，配置機構、氣缸等方式，遠距離也可采用氣動傳送，利用空氣壓力差通過管道來實現煤樣的輸送和下落，指定地點有相應的機構和信息驗證。

整個燃料智能化系統(tǒng)通過管理控制中心將各部分系統(tǒng)聯合起來，通過信息接口，相互反饋。控制、下達指令，完成對應動作。每個步驟都有管理控制中心來實現。員工通過電腦信息就可以了解煤種類、狀態(tài)、對應信息、時間、參數等。不存在信息丟失、編碼對應不上、參數混淆等情況。大大避免了意外的發(fā)生，為員工也營造了良好的工作環(huán)境。整個系統(tǒng)保證了煤樣從進廠到化驗煤樣信息都是唯一的，更會具有代表性。

隨著機械行業(yè)自動化的不斷發(fā)展，其領域應用也隨之廣泛。良好的工作環(huán)境，高效率的生產節(jié)奏將成為主流。燃料智能化系統(tǒng)將會解決火力發(fā)電廠的大部分問題，也會大大提高煤樣化驗分析的保障，從而提高企業(yè)的效益。

參考文獻：

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