火電廠燃料智能管控系統開發與應用

賀紅陽 王劍影 聶濤

摘 要：本文分析了火電廠汽運煤采制化過程中存在的人為干擾因素，并以平頂山發電分公司燃料采制化智能管理系統為例，闡述了該系統的設計思想和主要功能。通過該系統，能夠實現計量、采樣、制樣、送樣、存樣以及化驗等各環節精細化、智能化管理目標，有效避免燃料質檢過程中存在的風險，提升企業經濟效益。

關鍵詞：燃料管理;智能化;采樣;制樣

中圖分類號：TV553文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）29-0019-02

Abstract： This paper analyzed the human disturbance factors in the process of coal transportation in thermal power plant， and took the intelligent management system of fuel recovery in Pingdingshan Power Generation Company as an example to illustrate the design idea and main functions of the system. The fine-grained and intelligent management objectived of measurement， sampling， sample preparation， sample delivery， sample storage and laboratory testing， effectively avoid the risks in the fuel quality inspection process and enhance the economic benefits of enterprises.

Keywords： fuel management;intelligence;sampling;sample

1 燃料智能管控系統設計思想

1.1 調控一體化設計思想

改變原有燃料設備監控、燃料運行控制以及燃料管理信息化的分離格局，將監控業務與調度業務、信息化管理實時融合，實現燃料調度與燃料運行監控一體化管理。這種新的管理模式可大幅度提高燃料運行工作效率以及日常操作效率，有利于人員統籌調配，實現減員增效。

1.2 管理一體化設計思想

基于信息一體化技術，實現對燃料管理職能不同體系的管理，并對各職能管理工作模式進行優化和補充，實現一體化管理，提高企業管理效率。

1.3 流程一體化

借助IT手段，整合優化業務管理和流程控制，實現燃料管理各環節的業務流程一體化，實現全面控制，提高管理效率。

1.4 信息一體化

充分利用網絡通信技術，根據信息標準規范，保證燃料管理各環節信息資源的規范化、標準化、共享化和一體化，使燃料管理和燃料運行環節互聯互通，實現數據資源共享，從而節約系統建設和維護成本[1]。

2 系統設計的主要功能

火電廠燃料智能管控系統包括燃料自動識別、計量、采制樣、煤樣封裝傳輸存儲、集中管控中心以及視頻門禁等設計模塊，功能全面，除汽車煤入廠需要人工輔助錄入供應商信息外，其余驗收計量、采樣等各環節均能實現自動識別、自動生成煤樣編碼。

2.1 汽車自動識別系統

汽車自動識別系統由入廠自動識別系統、計量自動識別系統、采樣自動識別控制系統、出廠自動識別系統及卸煤自動識別系統組成。該系統通過先進的管理軟件與操作流程，并利用物聯網技術、自動識別技術以及高科技的防作弊設備，最大限度地防止作弊現象的發生，減少企業不必要的經濟損失，從而提高工作效率、降低生產成本，實現車輛入廠全過程自動化、管理信息化和設備智能化，做到管理環節無縫對接、管理工作全自動化、管理數據自動生成、工作全程實時監控，真正意義上對車流、物流進行信息化管控。

2.2 自動采樣系統

采用RFID無線射頻技術，實現機械采樣裝置自動識別、自動讀取電子標簽、自動選擇儲樣罐以及自動生成采樣方案功能。此外，使用超聲波或光幕技術自動定位采樣區域，隨機布點自動生成采樣方案，采樣數據自動上傳至燃料智能管控系統內，數據具有可追溯性。采樣機集料斗加裝稱重裝置，迅速判斷采樣和留樣量是否正常。

2.3 自動計量系統

識別系統與汽車衡建立通信連接，通過無線RFID技術自動識別車輛與礦點信息，并將礦點信息與稱量數據自動匹配，數據經網絡自動上傳至燃料智能管控中心，完成自動計量及數據備份。汽車衡加裝有防作弊儀，能確定作弊噸位數，逐條瀏覽作弊信息，同時汽車衡具有遠程傳輸及短信報警功能，加裝有攝像頭，作弊時能聯動抓拍現場照片。

2.4 原煤樣轉運系統

在3臺汽車采樣機與1臺在線全自動制樣機間，通過氣動傳輸管道進行連接，采樣機所采集13mm原煤樣傳入全自動封裝機，使用6L煤樣瓶進行就地封裝、寫碼，通過氣動傳輸管道傳至全自動制樣機入料口，在自動卸料機中對煤樣瓶進行自動讀碼、拆瓶，并對煤樣進行混樣、拌樣、稱重，再進入全自動制樣機制樣。拆瓶后的空瓶在自動卸料機中進行自動清洗、擦碼，再通過共用的氣動傳輸管道回轉至采樣機處進行封裝，使樣瓶重回待裝料狀態，實現樣瓶循環使用，全過程無人為干預，自動運行。

2.5 全自動制樣系統

設計2臺全自動制樣機，1臺在線1臺離線，且均具有自動稱重、自動除鐵、輸送、破碎、縮分、自動清洗、烘干、制粉、研磨、清掃、樣品自動封裝、棄樣暫存及回收處理功能。整個制樣過程實現全自動、環保、無人值守。自動制備1份6mm全水分煤樣、2份3mm存查煤樣、2份0.2mm分析煤樣及2份0.2mm留存樣，留樣量符合國標要求。

2.6 煤樣傳輸存取系統

該傳輸存取系統用于傳送6mm全水樣、3mm存查樣和0.2mm分析樣。在新建質檢樓二樓設置智能存樣間，安裝1套智能存樣柜，存樣、取樣過程實現全自動，同時支持手動存取樣。系統自動識別樣品信息，隨機安排倉位，自動存取，全程記錄，實現“人樣分離，盲存盲取”。同時，在化驗室安裝1臺智能取樣終端，通過化驗室取樣終端發出指令，從而從智能存樣柜中取出樣品。取樣傳輸系統使用壓縮空氣作為動力，將樣品通過密閉的管道進行傳輸，整個過程無需操作員參與即可將煤樣傳遞到指定地點。

3 工程實施后效益分析

對汽運煤采制化、燃料接卸全過程采取智能化管控，能夠有效提升工作效率，擺脫了過去人工布點采樣、人工送樣、人工填報化驗結果以及人工管控車輛填報信息的工作方式，彌補了管理上的漏洞，降低了質檢崗位職業風險。此外，采制樣、樣品存放全過程實現自動化，無人為干預，徹底解決了人工勞動強度大、取送樣環節監管難度大的問題，做到從制樣到化驗過程的“人樣分離、即化即取”，提高了燃料質檢管控水平，并優化了采樣、破碎、縮分、烘干、研磨以及裝瓶的制備流程，完全實現了6mm全水樣、3mm存查樣和0.2mm存查分析樣的自動化采制樣，最大程度上剔除了人為因素的干擾。

燃料智能管控系統可以實時監控或控制智能化設備，進行數據提取，實現了燃料管理過程信息化與自動化，保證了入廠煤驗收各環節與外部的物理隔離。同時，徹底解決了采、制樣工作環境污染嚴重的問題，加強了職工健康保障。

此外，燃料智能管控系統有效地降低了人工成本與工作風險。根據相關資料顯示，每年節約人工成本在100萬元左右。智能輔助決策系統能夠及時、準確地分析各項數據信息，準確預測風險，提供決策依據，進行合理配煤摻燒，每年帶來的間接利潤在500萬元左右。

參考文獻：

[1]陳麗英，賀立志，韓康.關于火力發電廠煤樣在線自動傳輸與管理的探討[J].煤質技術，2016（3）：12-14.