燃煤電廠采制一體化應用前景

摘要：煤炭在燃煤電廠成本中占據重要的地位，煤炭占火電經營成本的70%以上，近年來，我國煤炭價格不斷攀升，大大增加了燃煤電廠的經營成本，燃料采制化是發電企業維持正常運轉、提高經營效益的主要手段。燃料采制化是燃料管理中的核心工作，是燃煤電廠燃料成本的生命線，但是目前燃煤電廠中采制工作管理較粗放。在燃料驗收過程中智能化建設，特別是采制一體化是燃煤電廠燃料管理提升的重要途徑，可有效提升燃料采制水平，促進企業燃料管理水平，提升企業的經營管理水平，推動企業持續向上發展。

關鍵詞：燃煤;一體化;前景

一、電廠燃料采制一體化、智能化發展前景

現階段，隨著信息化技術的高速發展，各電力企業紛紛開始進行燃料智能化建設工作，減少燃料采樣、制樣、化驗等環節的人工干預，實現燃料工作智能化、一體化、自動化，進而通過提升燃料管理水平打造企業核心競爭力。國電集團從2011年開始推動燃料管理創新工作，國電2012年在《中國國電集團公司燃料智能化管理建設規劃》中明確提出了智能化管理的目標;華電集團2014年開始搞全自動制樣一體化試點工作;大唐集團2013年選擇部分電廠進行了“入廠驗收監管系統”、“數字化煤場”、“數字化標準實驗室”三大項目的建設試點工作。均已取得較好成績。

二、電廠燃料采制管理現狀

燃料采制工作在燃料管理占有舉足輕重的地位，它是燃料管理的核心工作，它代表著燃料管理工作的公平公正。目前大部分燃煤電廠均已實現機械采樣，部分電廠已實現機械采樣自動化，自動選點采樣，但是煤樣的倒樣合樣過程為人工操作，制樣設備部分機械化，主要應用于破碎階段，采制樣環節相距較遠，煤樣傳輸主要通過人工進行傳輸，傳輸距離遠，燃料采制工作區域分散，管控面積大，監管難度大，現場管理工作粗放，管理方式落后，主要工作以人工為主，工作效率低下，大部分電廠未進入采制一體化、智能化時代。

三、實現燃料采制一體化的阻礙

（一）采樣

目前大部分燃煤電廠采樣系統可以自動隨機生成采樣方案，采樣設備自動根據采樣方案進行采樣工作，自動分配集樣罐，但其后續工作，各臺采樣機的集樣罐搬運，卸罐合樣工作，全部為人工操作，通過人工將煤樣倒入集樣桶進行密封工作，當大量來煤時，每天需要幾次重復的進行相關的工作，當天采樣結束后，統一由人工通過車輛運輸至制樣室，煤樣在采樣區域放置時間較長。

（二）制樣

目前大部分電廠的制樣室普遍距離采樣區域較遠，制樣設備較為落后，部分機械化設備主要用于破碎階段，整個制樣過程全部需要人工參與，13mm全水或6mm全水全部需要人工取樣，整個縮分階段需要人工進行堆錐四分法和二分器進行縮分，機械破碎階段也需要人工進行倒料和取料，危險性較大。

四、采制一體化解決方案

（一）采制一體化設備介紹

現在市場中采制智能化設備已較成熟，可以實現采制一體化。智能分礦包裝單元（機采后端），可有效實現樣桶自動解鎖開蓋、自動接料稱重、自動分樣、自動封裝和寫碼標識等功能;自動合樣歸批系統（制樣前端），通過讀卡器識別樣桶是否屬于當前制樣存樣桶，樣桶歸批完畢后自動倒樣，空桶轉入待歸批位置;全自動制樣設備自動制取全水分煤樣、3mm存查樣、02mm分析樣，無人參與，減少人為干預，降低勞動強度，整個制樣過程做到“人煤隔離”。

（二）現有設備升級改造

現有采制距離較短，采樣區域與制樣區域較近，可拆除現有采樣機集樣器，從新設計建設采樣機智能分礦包裝單元，對采樣環節的煤樣收集、緩存、密封、自動卸料等操作，煤樣采取完畢后，經傳輸裝置輸送至制樣室進行制樣，同時改造制樣室，制樣室新建設自動合樣歸批系統和全自動制樣設備，采制自動對接，自動制樣。采制遠距離對接，煤樣緩存至暫存煤樣桶內，樣品全部采集完成后，煤樣通過長軌道或者長皮帶傳輸或者轉運設備進行轉運，智能轉運設備進行轉運經濟性較加。采制遠近距離對接，都需要對現有設備進行升級改造，要對采樣機后級設備升級改造，制樣室要建設全自動制樣設備。

（三）新建采制一體化設備

對于新廠建設采制一體化設備，或舊廠新建采制一體化設備，相對于在原有設備上改造建設優點明顯，可有進行有效設計工作，進行整體布局，切實做到采制一體化，提高工作效率。

采樣機采集的煤樣經過智能封裝系統，對樣桶進行封裝加密，通過提升裝置，將封裝好的樣桶提升至樓上自動制樣室，進入合樣歸批系統進行合樣歸批，采用自動倒料系統自動倒料，進入自動制樣系統制樣。自動制樣系統進料端通過與合樣歸批系統連接，實現樣品的在線對接，實現采制一體化。

五、燃料采制一體化建設必要性

目前大部分電廠燃料采制作業區域工作均在不同地點進行，人工參與度大，勞動強度大，采制業務流程規范性差，風險把控難度大。以某電廠燃料管理工作為例，目前入廠驗收有三處入廠機械采樣區域，其中2處汽車采樣區域，1處火車采樣區域，一處汽車采樣區域距離人工制樣室4000米左右，火車采樣區域距離人工制樣室3500米左右;每天汽車進煤最大可達到1000車，汽車和火車煤結算煤樣數可到30個批次，汽車結算煤樣每天需要進行4到5次的人工卸罐合樣操作，火車來煤每天可達到10列，火車煤樣每個批次需要進行一次人工卸罐合樣操作，目前通過人工卸罐合樣，轉運至人工制樣室，機采煤樣大，轉運距離遠，煤樣的集樣送樣人工參與度大，工作效率低，廉政風險大，風險把控難度大;采用傳統的人工制樣方式進行制樣工作，制樣設備只能進行簡單的破碎工作，制樣任務繁重，最大制樣任務每天可達60個煤樣，采用傳統的制樣方式，人為參與環節多，工作效率低。

六、燃料采制一體化重要性

（一）確保樣品代表性

目前大部分電廠機采煤樣的卸罐合樣、送樣、制樣全部為人工操作，進行燃料采制一體化、智能化建設，全自動采樣系統可實現自動隨機生產采樣方案、自動選點、自動采樣、自動分配集樣罐、自動合樣、自動送樣接樣，采制無縫對接，杜絕人工卸罐合樣送樣、減少中間長時間停放和送接樣環節水分損失，全自動制樣系統可實現自動制取全水分且在線檢測、自動制取3mm存查樣、自動制取0.2mm分析樣，自動密封、杜絕人工參與制樣過程。

（二）燃料采制管理集中管控，降低燃料管理風險

燃料采制工作中，防范包括采樣、制樣環節在內的燃料管理過程中的廉政風險是每個燃煤電廠必須面對的問題。電廠以前往往從制度建設、人員管理、強化監督和煤炭供應商管理等角度著手，取得了一定成效，但采制過程管控中風險依然存在。燃料采制一體化可實現采制工作集中作業，集中管控，自動采樣、自動制樣、樣品自動傳輸、整個過程“人煤隔絕”，變“人防”為“技防”，從根本上降低燃料采制管理風險。燃料采制一體化、智能化有效避免采制人工操作過程產生的誤差，避免人為因素造成的煤質糾紛風險。

（三）降低勞動強度、改善工作環境

采制一體化、智能化，實現采樣系統自動采樣集樣無人操作，現場無人值守，采制自動對接，減少人工送樣環節，自動制樣系統連續制樣時間平均為15min/個煤樣，相比于傳統方式，自動制樣工作效率成倍提升，整個樣品制備過程可無人值守，因此極大程度降低了操作者勞動強度。另外，自動制樣系統各個處理過程在封閉的裝置中完成、且系統配置有環保除塵功能，沒有粉塵污染。

（四）降低燃料成本支出

燃料采制一體化、智能化可有效避免在采樣、制樣等環節出現的質量摻假、以次充好等問題，特別是避免了人工卸罐合樣及采制中間長距離送樣環節，降低電廠燃煤成本的支出，有效的消除人工操作的弊端;減少煤樣長時間放置時間，減少中間操作環節水分損失，當一批煤結束采樣后可立即制樣，不必等待當天全部停煤后統一送樣制樣;同時燃料采制一體化、智能化可實現采樣、制樣、全過程自動化，從而大幅減少采制人員、縮減人工作業時間、提高工作效率，在一定程度上節省了人工成本。

（五）提升燃料管理水平，符合發電企業發展的需求

燃料占據燃煤電廠成本高居不下，高達70%以上，企業如何做到有效控制燃料成本，提高企業競爭力，是企業生存的關鍵，燃料采制一體化、智能化建設可有效管控燃料成本，提高企業競爭力，提高企業生存力，燃料管理采制一體化、智能化建設是提升企業燃料管理水平的需要，符合企業發展的需求。

作者簡介：鄒艷慶（1984），男，吉林公主嶺人，本科，工程師，托克托發電公司燃料質檢部主管，研究方向：從事電廠燃料采制化技術管理工作。