燃料智能化實現(xiàn)的功能及應用分析

摘要：燃料成本占火力發(fā)電企業(yè)成本的60%～70%，燃料管理是火電企業(yè)管理中最重要的環(huán)節(jié)。長久以來，與電力行業(yè)先進管理相比，燃料管理一直面臨工作環(huán)境惡劣、技術裝備和技術管理水平較為落后的被動局面。文章對燃料智能化實現(xiàn)的功能及應用進行了分析。

關鍵詞：燃料管理；燃料成本；火力發(fā)電；智能化管控；技術改造 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM93 文章編號：1009-2374（2016）36-0061-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.030

1 燃料智能化定義

燃料智能化就是充分利用現(xiàn)代科學技術手段，不斷提升燃料管理信息化、智能化水平，提高燃煤管理水平，構建以燃料計量、采制化自動控制、煤場數(shù)字化管理為基礎，燃料全過程信息化管理的新型智能化管理體系。

燃料智能化是以技術手段規(guī)范管理流程，淘汰落后的操作方式和管理方式，實現(xiàn)管理標準規(guī)范、運作高效可靠、數(shù)據(jù)自動傳輸、全程實時監(jiān)控的工作目標。

2 燃料智能化實現(xiàn)的主要功能

燃料智能化是集設備管控、視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析一體的集成管控系統(tǒng)。系統(tǒng)通過網(wǎng)絡將入廠、計量、采樣、制樣、傳輸、存樣、化驗、煤場、入爐等各個環(huán)節(jié)進行集成，建立統(tǒng)一設備管控平臺，做到集中管控并具備自診斷、故障報警等功能。當前濮陽公司已成功建設完成了智能化項目。本文以濮陽公司為例，對實現(xiàn)的主要功能進行介紹：

2.1 實現(xiàn)了自動計量

火車入廠動態(tài)衡設置車輛識別裝置，通過讀取回車箱底部RFID卡信息，自動獲取車號、皮重等信息，與軌道衡系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)獲取計量數(shù)據(jù)，將車輛與計量數(shù)據(jù)自動進行匹配，計算出每節(jié)車的凈重數(shù)據(jù)并自動上傳，實現(xiàn)火車入廠煤自動計量。汽車是在入廠處對入廠車輛進行注冊，通過對車輛加裝RFID卡，實現(xiàn)汽車入廠、采樣、計量、卸車、出廠等環(huán)節(jié)自動識別和廠內(nèi)閉環(huán)管理。通過與汽車衡系統(tǒng)建立接口獲取重車、輕紡車計量數(shù)據(jù)，并將車號和計量數(shù)據(jù)自動進行匹配，計算出每輛車凈重并自動上傳，實現(xiàn)汽車入廠煤無人干預自動計量。

2.2 實現(xiàn)了自動采樣

以濮陽公司為例，采取的火車車廂式采樣機，采用門式跨二采二結構，可同時對兩條線上火車車廂進行采樣。通過在采樣機前設置車輛自動識別裝置，燃料智能化管控系統(tǒng)根據(jù)來煤信息自動生成采樣方案，控制采樣機實現(xiàn)火車入廠煤無人干預全自動采樣。汽車采用長螺旋方式實現(xiàn)全斷面采樣，配置了汽車自動識別系統(tǒng)，超聲波和紅外線定位裝置精準確定采樣區(qū)域，燃料智能化管控系統(tǒng)根據(jù)來煤信息自動生成采樣方案，控制采樣機實現(xiàn)汽車入廠煤無人干預自動采樣。

2.3 火車原煤樣實現(xiàn)自動傳輸

建立火車原煤樣自動轉運系統(tǒng)，系統(tǒng)采用不銹鋼煤樣桶對火采煤樣進行封裝和標識，然后通過棧橋方式在空中架設鏈板式傳輸機構將煤樣桶送至全自動抽樣間，最后由全自動制樣間內(nèi)的智能機械手實現(xiàn)煤樣的合樣歸批，并自動開蓋將煤樣倒入全自動制樣機，空桶自動回收循環(huán)利用。

2.4 汽車卸煤及出廠

汽車來煤情況復雜，現(xiàn)場監(jiān)卸人員通過配備手持PDA對汽車卸煤進行監(jiān)督，并在卸煤現(xiàn)場架設無線AP網(wǎng)絡，若有扣噸情況，將扣噸數(shù)據(jù)、原因、現(xiàn)場照片通過PDA上傳到燃料智能管理系統(tǒng)中，出廠時系統(tǒng)通過RFID技術識別對應車輛并自動打印磅單后出廠。

2.5 實現(xiàn)了全自動制樣

全自動制樣系統(tǒng)是燃料智能化核心系統(tǒng)，該系統(tǒng)與火車采樣機和汽車采樣機無縫對接，采取一體式布局，可自動接收采樣機傳輸過來的原煤樣。系統(tǒng)可自動制備出一份6mm全水分煤樣、一份3mm存查樣、兩份0.2mm分析煤樣。制備完成后燃起樣使用專用煤樣瓶進行封裝和標識。

2.6 實現(xiàn)了全自動在線全水監(jiān)測

建立了在線全水測試系統(tǒng)，與全自動制樣機集成式布置，實現(xiàn)水分測試點前移。直接使用全自動制樣機制的6mm全水分樣在制樣現(xiàn)場第一時間進行測試。系統(tǒng)有機械臂，自動完成接樣、攤平、稱量、干燥、檢查性實驗棄樣等流程，全過程無人干預。

2.7 實現(xiàn)了煤樣瓶氣動傳輸

系統(tǒng)通過傳輸連接全自動制樣機、人工制樣室、自動存查樣柜、化驗室，可自動燃起煤樣瓶輸送至指定地點。系統(tǒng)可雙向傳輸，輸送速度為8m/s。

2.8 實現(xiàn)了自動存查樣

自動存查樣系統(tǒng)與氣動傳輸系統(tǒng)無縫對接，自動接收全自動制樣機和人工制樣室制備好的煤樣，實現(xiàn)3mm和0.2mm存查樣的存儲以及0.2mm分析煤樣的暫存，自動完成煤樣瓶的存、取和存儲時間管理，自動提醒清理到期煤樣。

2.9 實行了集中管理

建立了燃料智能化管控中心，實現(xiàn)了對現(xiàn)場節(jié)點、設備運行狀況的實施監(jiān)管及遠程控制，減少人為干預，提高了工作效率，改善了工作環(huán)境。

3 取得的經(jīng)濟效益和社會效益

3.1 實現(xiàn)為燃料綠色利用提供保障

2015開始，國家就推行了新《環(huán)保法》《關于促進煤炭安全綠色開發(fā)和清潔高效利用的意見》，發(fā)電企業(yè)作為煤炭利用的一個重要環(huán)節(jié)，加強進出廠及煤場粉塵管理，加強煤炭有害成分的檢測是保障符合環(huán)保要求使用煤炭已是建立綠色發(fā)電企業(yè)的重要一環(huán)。燃料智能化不僅實現(xiàn)了燃料的全過程管理，在線指標的分析管控更指導了煤炭安全經(jīng)濟的使用，燃料智能化的配套設施有效地防止了出入廠的粉塵污染。燃料智能化的建設符合了國家倡導的“經(jīng)濟要環(huán)保”“綠色環(huán)境”的發(fā)展理念，為建立綠色發(fā)電企業(yè)奠定了基礎。

3.2 燃料智能化推動燃料管理技術革命

多年以來，燃料管理以環(huán)境條件差、設備陳舊落后、管理落后，人工手動操作或干預過多，長久以來，燃料的管理一直與現(xiàn)代化電力企業(yè)不相匹配。燃料智能化管理系統(tǒng)采取了機電一體化技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、傳感技術、信息化處理技術，實現(xiàn)了燃料集中管理，對燃料采樣、制樣、計量、化驗，煤場管理、配煤摻燒實現(xiàn)了全過程無人干預的自動運行，并實現(xiàn)了與生產(chǎn)運行、指標運行分析、財務結算的相互融合，全面實現(xiàn)了燃料管理的智能化和自動化，實現(xiàn)了燃料管理的一次革命，大大推進了燃料技術管理和進步。

3.3 實現(xiàn)了陽光管理，有效遏制了腐敗

燃料管理領域一直是腐敗高發(fā)區(qū)。燃料智能化的實施，實現(xiàn)了“人與煤樣隔離”，燃料管理的陽光化、透明化，變“人防”為“技防”，燃料管理入廠到計量、采樣、制樣、存樣等各環(huán)節(jié)工作實現(xiàn)了自動化，根本上消除了人為干預，無人操作，大大地減少了人為干預程度，增強了煤炭企業(yè)和發(fā)電企業(yè)的互信程度，有效防范了風險，推動了黨風廉政建設。

3.4 節(jié)約了人力資源成本

建設了燃料智能化管控中心，實現(xiàn)了采、制、計、化等環(huán)節(jié)的集中管控，燃料智能化實現(xiàn)了運煤車輛入廠、采樣、制樣、計量等環(huán)節(jié)的無人值守。以一個300MW機組為例，燃料采制化人員可以減少12人，僅人工成本每年可節(jié)約80萬元。同時智能化系統(tǒng)的建立還大大改善了工作環(huán)境，降低了勞動強度。

3.5 減少了企業(yè)管理中的損失

智能化設備安裝了在線全水自動測試系統(tǒng)，將水分測試點移到了制樣過程中，水分測試點和測試時間大大提前，減少了水分測試的過程損失。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，智能化系統(tǒng)的水分檢測相比傳統(tǒng)化驗室從水測試提高了0.45%，可以減少結算煤價0.46%，挽回經(jīng)濟損失比較可觀。

總之，燃料智能化建設是燃料管理史上的一次革命，從根本上改變了傳統(tǒng)的燃料管理方法，規(guī)范了管理流程，實現(xiàn)了科學管理，取得了較大的管理效益和一定的經(jīng)濟效益。燃料智能化的建設也標志著火力發(fā)電企業(yè)全面實現(xiàn)了管理智能信息化的進程，代表了火電企業(yè)在管理上又實現(xiàn)了新的突破和提升，具有里程碑式的意義。

參考文獻

[1] 中國國電集團集團公司相關建設標準及制度[S].

作者簡介：孫洪江（1970-），男，山東菏澤人，國電河南電力有限公司經(jīng)濟師，研究方向：燃料管控。

（責任編輯：蔣建華）