燃料智能化實(shí)現(xiàn)的功能及應(yīng)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(zhǎng)久以來，與電力行業(yè)先進(jìn)管理相比，燃料管理一直面臨工作環(huán)境惡劣、技術(shù)裝備和技術(shù)管理水平較為落后的被動(dòng)局面。文章對(duì)燃料智能化實(shí)現(xiàn)的功能及應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：燃料管理；燃料成本；火力發(fā)電；智能化管控；技術(shù)改造 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM93 文章編號(hào)：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(xué)技術(shù)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(gòu)建以燃料計(jì)量、采制化自動(dòng)控制、煤場(chǎng)數(shù)字化管理為基礎(chǔ)，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(shù)手段規(guī)范管理流程，淘汰落后的操作方式和管理方式，實(shí)現(xiàn)管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、運(yùn)作高效可靠、數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸、全程實(shí)時(shí)監(jiān)控的工作目標(biāo)。

2 燃料智能化實(shí)現(xiàn)的主要功能

燃料智能化是集設(shè)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(luò)將入廠、計(jì)量、采樣、制樣、傳輸、存樣、化驗(yàn)、煤場(chǎng)、入爐等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行集成，建立統(tǒng)一設(shè)備管控平臺(tái)，做到集中管控并具備自診斷、故障報(bào)警等功能。當(dāng)前濮陽(yáng)公司已成功建設(shè)完成了智能化項(xiàng)目。本文以濮陽(yáng)公司為例，對(duì)實(shí)現(xiàn)的主要功能進(jìn)行介紹：

2.1 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)計(jì)量

火車入廠動(dòng)態(tài)衡設(shè)置車輛識(shí)別裝置，通過讀取回車箱底部RFID卡信息，自動(dòng)獲取車號(hào)、皮重等信息，與軌道衡系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)獲取計(jì)量數(shù)據(jù)，將車輛與計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行匹配，計(jì)算出每節(jié)車的凈重?cái)?shù)據(jù)并自動(dòng)上傳，實(shí)現(xiàn)火車入廠煤自動(dòng)計(jì)量。汽車是在入廠處對(duì)入廠車輛進(jìn)行注冊(cè)，通過對(duì)車輛加裝RFID卡，實(shí)現(xiàn)汽車入廠、采樣、計(jì)量、卸車、出廠等環(huán)節(jié)自動(dòng)識(shí)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(jì)量數(shù)據(jù)，并將車號(hào)和計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行匹配，計(jì)算出每輛車凈重并自動(dòng)上傳，實(shí)現(xiàn)汽車入廠煤無人干預(yù)自動(dòng)計(jì)量。

2.2 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)采樣

以濮陽(yáng)公司為例，采取的火車車廂式采樣機(jī)，采用門式跨二采二結(jié)構(gòu)，可同時(shí)對(duì)兩條線上火車車廂進(jìn)行采樣。通過在采樣機(jī)前設(shè)置車輛自動(dòng)識(shí)別裝置，燃料智能化管控系統(tǒng)根據(jù)來煤信息自動(dòng)生成采樣方案，控制采樣機(jī)實(shí)現(xiàn)火車入廠煤無人干預(yù)全自動(dòng)采樣。汽車采用長(zhǎng)螺旋方式實(shí)現(xiàn)全斷面采樣，配置了汽車自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，超聲波和紅外線定位裝置精準(zhǔn)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(dòng)生成采樣方案，控制采樣機(jī)實(shí)現(xiàn)汽車入廠煤無人干預(yù)自動(dòng)采樣。

2.3 火車原煤樣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳輸

建立火車原煤樣自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，系統(tǒng)采用不銹鋼煤樣桶對(duì)火采煤樣進(jìn)行封裝和標(biāo)識(shí)，然后通過棧橋方式在空中架設(shè)鏈板式傳輸機(jī)構(gòu)將煤樣桶送至全自動(dòng)抽樣間，最后由全自動(dòng)制樣間內(nèi)的智能機(jī)械手實(shí)現(xiàn)煤樣的合樣歸批，并自動(dòng)開蓋將煤樣倒入全自動(dòng)制樣機(jī)，空桶自動(dòng)回收循環(huán)利用。

2.4 汽車卸煤及出廠

汽車來煤情況復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)卸人員通過配備手持PDA對(duì)汽車卸煤進(jìn)行監(jiān)督，并在卸煤現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)無線AP網(wǎng)絡(luò)，若有扣噸情況，將扣噸數(shù)據(jù)、原因、現(xiàn)場(chǎng)照片通過PDA上傳到燃料智能管理系統(tǒng)中，出廠時(shí)系統(tǒng)通過RFID技術(shù)識(shí)別對(duì)應(yīng)車輛并自動(dòng)打印磅單后出廠。

2.5 實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)制樣

全自動(dòng)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(jī)和汽車采樣機(jī)無縫對(duì)接，采取一體式布局，可自動(dòng)接收采樣機(jī)傳輸過來的原煤樣。系統(tǒng)可自動(dòng)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(jìn)行封裝和標(biāo)識(shí)。

2.6 實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)在線全水監(jiān)測(cè)

建立了在線全水測(cè)試系統(tǒng)，與全自動(dòng)制樣機(jī)集成式布置，實(shí)現(xiàn)水分測(cè)試點(diǎn)前移。直接使用全自動(dòng)制樣機(jī)制的6mm全水分樣在制樣現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間進(jìn)行測(cè)試。系統(tǒng)有機(jī)械臂，自動(dòng)完成接樣、攤平、稱量、干燥、檢查性實(shí)驗(yàn)棄樣等流程，全過程無人干預(yù)。

2.7 實(shí)現(xiàn)了煤樣瓶氣動(dòng)傳輸

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

2.8 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)存查樣

自動(dòng)存查樣系統(tǒng)與氣動(dòng)傳輸系統(tǒng)無縫對(duì)接，自動(dòng)接收全自動(dòng)制樣機(jī)和人工制樣室制備好的煤樣，實(shí)現(xiàn)3mm和0.2mm存查樣的存儲(chǔ)以及0.2mm分析煤樣的暫存，自動(dòng)完成煤樣瓶的存、取和存儲(chǔ)時(shí)間管理，自動(dòng)提醒清理到期煤樣。

2.9 實(shí)行了集中管理

建立了燃料智能化管控中心，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)、設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)施監(jiān)管及遠(yuǎn)程控制，減少人為干預(yù)，提高了工作效率，改善了工作環(huán)境。

3 取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

3.1 實(shí)現(xiàn)為燃料綠色利用提供保障

2015開始，國(guó)家就推行了新《環(huán)保法》《關(guān)于促進(jìn)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(gè)重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)進(jìn)出廠及煤場(chǎng)粉塵管理，加強(qiáng)煤炭有害成分的檢測(cè)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(shí)現(xiàn)了燃料的全過程管理，在線指標(biāo)的分析管控更指導(dǎo)了煤炭安全經(jīng)濟(jì)的使用，燃料智能化的配套設(shè)施有效地防止了出入廠的粉塵污染。燃料智能化的建設(shè)符合了國(guó)家倡導(dǎo)的“經(jīng)濟(jì)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(chǔ)。

3.2 燃料智能化推動(dòng)燃料管理技術(shù)革命

多年以來，燃料管理以環(huán)境條件差、設(shè)備陳舊落后、管理落后，人工手動(dòng)操作或干預(yù)過多，長(zhǎng)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(jī)電一體化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感技術(shù)、信息化處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了燃料集中管理，對(duì)燃料采樣、制樣、計(jì)量、化驗(yàn)，煤場(chǎng)管理、配煤摻燒實(shí)現(xiàn)了全過程無人干預(yù)的自動(dòng)運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)了與生產(chǎn)運(yùn)行、指標(biāo)運(yùn)行分析、財(cái)務(wù)結(jié)算的相互融合，全面實(shí)現(xiàn)了燃料管理的智能化和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了燃料管理的一次革命，大大推進(jìn)了燃料技術(shù)管理和進(jìn)步。

3.3 實(shí)現(xiàn)了陽(yáng)光管理，有效遏制了腐敗

燃料管理領(lǐng)域一直是腐敗高發(fā)區(qū)。燃料智能化的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了“人與煤樣隔離”，燃料管理的陽(yáng)光化、透明化，變“人防”為“技防”，燃料管理入廠到計(jì)量、采樣、制樣、存樣等各環(huán)節(jié)工作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，根本上消除了人為干預(yù)，無人操作，大大地減少了人為干預(yù)程度，增強(qiáng)了煤炭企業(yè)和發(fā)電企業(yè)的互信程度，有效防范了風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)了黨風(fēng)廉政建設(shè)。

3.4 節(jié)約了人力資源成本

建設(shè)了燃料智能化管控中心，實(shí)現(xiàn)了采、制、計(jì)、化等環(huán)節(jié)的集中管控，燃料智能化實(shí)現(xiàn)了運(yùn)煤車輛入廠、采樣、制樣、計(jì)量等環(huán)節(jié)的無人值守。以一個(gè)300MW機(jī)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(shí)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(dòng)強(qiáng)度。

3.5 減少了企業(yè)管理中的損失

智能化設(shè)備安裝了在線全水自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，將水分測(cè)試點(diǎn)移到了制樣過程中，水分測(cè)試點(diǎn)和測(cè)試時(shí)間大大提前，減少了水分測(cè)試的過程損失。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，智能化系統(tǒng)的水分檢測(cè)相比傳統(tǒng)化驗(yàn)室從水測(cè)試提高了0.45%，可以減少結(jié)算煤價(jià)0.46%，挽回經(jīng)濟(jì)損失比較可觀。

總之，燃料智能化建設(shè)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(shí)現(xiàn)了科學(xué)管理，取得了較大的管理效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益。燃料智能化的建設(shè)也標(biāo)志著火力發(fā)電企業(yè)全面實(shí)現(xiàn)了管理智能信息化的進(jìn)程，代表了火電企業(yè)在管理上又實(shí)現(xiàn)了新的突破和提升，具有里程碑式的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)國(guó)電集團(tuán)集團(tuán)公司相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及制度[S].

作者簡(jiǎn)介：孫洪江（1970-），男，山東菏澤人，國(guó)電河南電力有限公司經(jīng)濟(jì)師，研究方向：燃料管控。

（責(zé)任編輯：蔣建華）