燃料智能化管理系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀簡(jiǎn)析

周國(guó)忠

【摘 要】隨著火電廠對(duì)燃料的重視，為了更為有效地控制燃料成本、規(guī)范電廠燃料管理，燃料智能化管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用被廣泛關(guān)注。燃料智能化管理系統(tǒng)的建設(shè)，是燃煤設(shè)備與信息技術(shù)有效融合的集成創(chuàng)新，能夠適應(yīng)燃料技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、不斷提高各集團(tuán)電廠燃料管理水平，本文就管理系統(tǒng)的技術(shù)路線和應(yīng)用現(xiàn)狀展開(kāi)了論述。

【關(guān)鍵詞】燃料；智能化；管理；信息化

【Abstract】As the attention of the power plant on fuel， the development and application of fuel intelligent management system has been widely concerned. It can effectively control fuel cost and standardize fuel management. The fuel intelligent management system coalesces coal equipment and information technology， that can adapt to development trends and constantly improve fuel management level. In this paper， the technical route and application status of management system have been discussed.

【Key words】Fuel； Intelligentization； Management； Informatization

0 前言

火電廠運(yùn)行成本主要來(lái)源于燃料支出成本，其占比約為70%，為了更為有效地控制燃料成本、規(guī)范電廠燃料管理，燃料智能化管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用被廣泛關(guān)注，把現(xiàn)有燃料機(jī)械采制化設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等先進(jìn)手段有機(jī)結(jié)合，建設(shè)了一個(gè)具備在線控制、遠(yuǎn)程監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)警、遠(yuǎn)程診斷等功能的管理系統(tǒng)[1]。燃料智能化管理系統(tǒng)的建設(shè)，是燃煤設(shè)備與信息技術(shù)有效融合的集成創(chuàng)新，能夠適應(yīng)燃料技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、不斷提高各集團(tuán)電廠燃料管理水平、降低各廠在燃料管理上的技術(shù)差異，使火電廠燃煤工作提高到一個(gè)嶄新的快速的發(fā)展階段。

1 技術(shù)路線

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)部門共同參與，建立從計(jì)劃采購(gòu)到入廠再到入爐的管理鏈，實(shí)現(xiàn)燃料的閉環(huán)管理[2-3]。

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[4]。

1.1 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，燃料智能化管理系統(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)燃料到廠前過(guò)程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、科學(xué)的管控。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。

2 應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，各發(fā)電企業(yè)為了提升燃料管理水平都在逐步開(kāi)展燃料智能化管控系統(tǒng)的建設(shè)工作，其中發(fā)展較快的是國(guó)電集團(tuán)，其燃料智能化管理系統(tǒng)的建設(shè)工作已基本覆蓋集團(tuán)內(nèi)全部燃煤電廠，其他各發(fā)電企業(yè)也在進(jìn)行試點(diǎn)工作。在燃料管理創(chuàng)新工作上，各發(fā)電企業(yè)、相關(guān)單位也做了大量的工作，取得了一定的成效。

現(xiàn)有的燃料智能化管理系統(tǒng)主要針對(duì)燃煤電廠燃料的計(jì)量、采樣、制樣、化驗(yàn)及煤場(chǎng)管理，相關(guān)的硬件設(shè)施設(shè)備基本符合燃料管理技術(shù)要求，通過(guò)燃料管理平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)燃料管理數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享、燃料信息實(shí)施展示監(jiān)視、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制、異常情況反饋報(bào)警等功能[5-6]。

（1）入廠無(wú)人值守：通過(guò)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別入廠煤源信息和車輛信息，通過(guò)與衡器、傳感器等網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)自動(dòng)稱重、回皮和超差報(bào)警功能，系統(tǒng)支持計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)打印和實(shí)時(shí)上傳功能。endprint

（2）自動(dòng)采樣系統(tǒng)：依據(jù)來(lái)煤信息和車輛信息自動(dòng)制定采樣方案并執(zhí)行，通過(guò)識(shí)別裝置、定位裝置和自動(dòng)采樣設(shè)備的接口，實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)車輛配合采樣和采樣系統(tǒng)自動(dòng)采樣，有效提升了采樣的代表性，避免人為因素影響。

（3）自動(dòng)制樣系統(tǒng)：系統(tǒng)配有全自動(dòng)制樣機(jī)和自動(dòng)封裝機(jī)，具有遠(yuǎn)程控制接口，能夠?qū)崿F(xiàn)煤樣的稱量、全水分樣品的制備、存查樣的制備、0.2mm分析樣品的制備，并能夠自動(dòng)封裝編碼，部分系統(tǒng)配有自動(dòng)存樣系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)樣品的存放、化驗(yàn)、調(diào)用等功能。自動(dòng)制樣系統(tǒng)與采樣系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)采制過(guò)程全自動(dòng)、無(wú)人值守。

（4）化驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)：化驗(yàn)儀器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行、過(guò)程在線監(jiān)控、報(bào)告自動(dòng)生成上傳等功能。化驗(yàn)儀器是檢定合格的設(shè)備，化驗(yàn)結(jié)果在生成報(bào)告前能夠自動(dòng)判斷各項(xiàng)分析指標(biāo)的數(shù)據(jù)是否符合國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，并能夠?qū)Σ环蠘?biāo)準(zhǔn)要求的結(jié)果進(jìn)行報(bào)警。

（5）數(shù)字化煤場(chǎng)：通過(guò)建立煤場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，連接斗輪機(jī)、盤(pán)煤儀、皮帶秤等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域管理，依據(jù)燃煤信息分堆分層存取，對(duì)燃料的進(jìn)、耗、存、量、質(zhì)、價(jià)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展示，依據(jù)既定煤場(chǎng)管理規(guī)定，指導(dǎo)來(lái)煤卸車路線、堆放方式和取煤方案。數(shù)字化煤場(chǎng)能夠?qū)⑺忻簣?chǎng)內(nèi)工作原始數(shù)據(jù)記錄自動(dòng)保存和實(shí)時(shí)上傳，建立實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)煤場(chǎng)模型，更好更科學(xué)地管理煤場(chǎng)。

（6）管控系統(tǒng)：管控系統(tǒng)通過(guò)各環(huán)節(jié)原始數(shù)據(jù)上傳、監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用、設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)燃料全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和管理，并采取分級(jí)權(quán)限管理方式使各級(jí)燃料相關(guān)人員能夠?qū)崟r(shí)掌握電廠燃料相關(guān)信息，為燃料管理提供集中控制平臺(tái)和數(shù)據(jù)支持平臺(tái)，并具有可靠地網(wǎng)絡(luò)安全體系和數(shù)據(jù)安全體系。

目前的燃料智能化管理系統(tǒng)主要是對(duì)燃料入廠計(jì)量到煤場(chǎng)的管理，且多數(shù)電廠對(duì)數(shù)字化煤場(chǎng)的建立尚處于初步階段，僅具有實(shí)時(shí)煤場(chǎng)模型建立和接卸管理的功能，不能夠準(zhǔn)確合理地指導(dǎo)燃煤摻配，并未真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化煤場(chǎng)的建立。現(xiàn)有的燃料智能化管理系統(tǒng)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)燃料計(jì)劃、采購(gòu)、調(diào)運(yùn)和入爐摻配的管理，管理系統(tǒng)在電廠內(nèi)的建設(shè)主要在燃料驗(yàn)收管理環(huán)節(jié)上，還未能對(duì)燃料全過(guò)程進(jìn)行管理，燃煤電廠內(nèi)還存在燃料管理和燃料運(yùn)行兩套管理體系，燃料智能化管理系統(tǒng)的建設(shè)還存在一定的局限性。

3 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)，提高發(fā)電企業(yè)燃料管理水平。

[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint