燃料智能化管理系統(tǒng)建設(shè)及其成效初探

武善磊

【摘 ?要】近年來，隨著我國相關(guān)部門對火電廠燃料的不斷重視，為了可以更好的控制燃料成本、規(guī)范電廠燃料管理，燃料智能化管理系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用被普遍的得到關(guān)注。燃料智能化管理系統(tǒng)的建設(shè)，是燃料設(shè)備與信息技術(shù)有效結(jié)合的集成創(chuàng)新，其可以更好的適應(yīng)燃料技術(shù)發(fā)展趨勢，不斷提高電廠燃料管理水平。本文就對燃料智能化管理系統(tǒng)建設(shè)及其成效進行深入探討。

【關(guān)鍵詞】燃料;智能化;建設(shè);效果

近年來隨著電力體制改革的不斷深入，電力生產(chǎn)已經(jīng)從計劃經(jīng)濟逐步向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，發(fā)電成本控制已經(jīng)成為發(fā)電企業(yè)增強核心競爭力的關(guān)鍵因素。燃料作為火電企業(yè)的主要生產(chǎn)原料，占火電企業(yè)發(fā)電成本的70%以上，已成為火電企業(yè)最大的成本，燃料管理水平的高低不僅反映了火電企業(yè)管理水平的高低，更加影響著火電企業(yè)的經(jīng)營效益。并且隨著我國煤炭市場化改革、信息化和工業(yè)化深度融合等科技進步的推進，火電企業(yè)的燃料管理工作出現(xiàn)了很多新情況、新問題，面臨著新形勢、新挑戰(zhàn)，同時也帶來了新機遇。

1、燃料智能化建設(shè)的重要作用

我國大部分地區(qū)仍采用的火電發(fā)電形式進行供電，但隨著供電市場競爭日益激烈，火電企業(yè)想要得到更長足的發(fā)展，必須要進一步的提升供電質(zhì)量，并且降低供電成本。伴隨著我國電力企業(yè)改革不斷深入，將信息技術(shù)與自動化技術(shù)與發(fā)電廠的燃料管理結(jié)合起來，已經(jīng)成為了現(xiàn)代電力企業(yè)的改革方向，并在近年來的發(fā)展建設(shè)中，已經(jīng)取得了初步的使用成效，對干火電廠的燃料使用起到了極好的自動化、智能化的管理作用，有效的提升了火電廠對干燃料管理的能效。智能化燃料管理系統(tǒng)對傳統(tǒng)火電廠燃料管理方式帶來了極大的變革，智能化管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對燃料管理各個過程、環(huán)節(jié)管理的智能化、可視化、自動化。確保各項操作滿足各級技術(shù)要求，能夠在火電生產(chǎn)過程中實時的反映出燃料的信息情況，實現(xiàn)對燃料資源的集約管理，提升生產(chǎn)效率。

2、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、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。燃料智能化管理系統(tǒng)通過構(gòu)建統(tǒng)一的管理數(shù)據(jù)平臺，使火電企業(yè)燃料過程生產(chǎn)的信息資源能夠連續(xù)、自動地傳輸，達到對燃料結(jié)果管理、過程監(jiān)控的目的，從而實現(xiàn)“大燃料”管理，即管理覆蓋燃料計劃、采購、調(diào)運、入廠計量、驗收（采樣、制樣、化驗）、煤場管理、摻配、入爐管理等方面，使燃料管理相關(guān)部門共同參與，建立從計劃采購到入廠再到入爐的管理鏈，實現(xiàn)燃料的閉環(huán)管理。燃料智能化管理系統(tǒng)綜合運用現(xiàn)代信息技術(shù)和先進科技手段，實現(xiàn)燃料各環(huán)節(jié)管理的時效性和合理性。通過燃料智能化管理系統(tǒng)可以有效統(tǒng)計分析燃煤電廠來煤情況，結(jié)合燃煤耗存情況、機組運行情況，科學合理地指導制定進煤計劃;對來煤驗收環(huán)節(jié)可以實現(xiàn)入廠計量過程自動化、電煤采制過程自動化、化驗過程及數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)化;對于煤場管理可以實現(xiàn)管理的實時化、數(shù)字化;對于燃煤摻配及鍋爐運行環(huán)節(jié)實現(xiàn)依據(jù)鍋爐實際運行情況制定實時、科學、合理的摻配方案制定，保證鍋爐安全、經(jīng)濟、環(huán)保的運行。

2.1燃料計劃管理

燃料計劃管理包含采購管理和燃料調(diào)運管理，燃料智能化管理統(tǒng)建立后可實現(xiàn)運用燃料網(wǎng)絡(luò)采購平臺和終端，統(tǒng)計分析燃煤電廠鍋爐設(shè)計煤種煤質(zhì)、摻燒需求及燃料供應(yīng)商情況，結(jié)合煤場存煤情況，給出合理的采購計劃，并依據(jù)采購計劃給出燃料調(diào)運計劃，能夠?qū)崟r顯示燃料運輸狀態(tài)，為燃料的接卸提供理論指導，對燃料到廠前過程實現(xiàn)實時、科學的管控。

2.2燃料驗收管理

燃料驗收管理是通過自動識別系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、燃料全自動采制樣設(shè)備、化驗設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)實現(xiàn)驗收過程的自動化、信息化、實時化。各驗收環(huán)節(jié)嚴格依據(jù)國家、行業(yè)標準執(zhí)行，結(jié)合智能化技術(shù)，避免人為因素影響，嚴格控制燃料驗收質(zhì)量。

2.3數(shù)字化煤場

數(shù)字化煤場就是實現(xiàn)煤場管理的數(shù)字化，通過先進的技術(shù)，以四維空間立體模型的方式實時展示煤場狀態(tài)，包括煤場存煤區(qū)域劃分，各區(qū)域煤質(zhì)、進價、煤量、存煤時間等情況，還可以依據(jù)煤場存煤情況指導卸煤、堆放、調(diào)取，形成燃料數(shù)據(jù)實時共享，并為摻配煤提供準確的數(shù)據(jù)支持。

2.4燃料入爐管理

燃料入爐管理可以有效解決煤場存煤情況復雜、配煤方式不合理等問題，以數(shù)字化煤場為支撐，根據(jù)機組運行情況、煤場存煤情況等信息，系統(tǒng)可以制定科學合理的配煤方案以供運行人員選用，并能夠在確定配煤方案后監(jiān)控方案執(zhí)行過程，以保證方案準確執(zhí)行和鍋爐穩(wěn)定運行。

3、燃料智能化建設(shè)各環(huán)節(jié)

火電企業(yè)燃料入廠驗收主要包括燃煤數(shù)量與質(zhì)量的驗收，按照國家標準對相關(guān)作業(yè)環(huán)節(jié)的要求，通過對現(xiàn)有采樣機、計量器具等硬件設(shè)備改造和新增部分設(shè)備與程序（如采樣機隨機布點、紅外線擋車器、防計量遙控作弊等），對入廠煤入廠登記引導、過衡計量、機械采樣、集樣制樣、接卸指揮及煤場扣雜、車輛回空、出廠磅單等業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)計算機程序自動閉環(huán)控制和視頻全程監(jiān)控。并能通過網(wǎng)絡(luò)信息、移動通信等手段將現(xiàn)場實時采集的數(shù)據(jù)自動上傳到燃料管理信息系統(tǒng)和相關(guān)管理者的通信工具中，及時發(fā)現(xiàn)和處理異?，F(xiàn)象，減少人為干擾，提高工作效率，確保燃料驗收數(shù)據(jù)的準確性、安全性和透明性。火電企業(yè)來煤主要分為火車煤、船運煤、汽車煤及部分皮帶輸煤，皮帶輸煤多為坑口電廠專用，占得比重較少，且與火車計量采樣極為相似，此處不做贅述。下面分別對火車煤、船運煤及汽車煤入廠驗收分別做介紹。

3.1火車煤

（1）入廠環(huán)節(jié)：火車煤來煤前，值班人員根據(jù)“提煤單”進行大票錄入和車輛分批?；疖嚸喝霃S時通過車號識別裝置，系統(tǒng)自動識別火車車廂的車號、車型、自重、車種、車長等信息，根據(jù)車號自動與系統(tǒng)錄入的大票信息進行匹配。

（2）計量環(huán)節(jié)：火車煤通常采用兩種計量方法：一是軌道衡直接稱量法;二是采用檢尺丈量車廂容積，再根據(jù)裝滿車廂的煤量，換算成煤的密度（t/m3），從而計算煤量。由于后者存在誤差較大、計量方法較復雜、人為影響因素等缺陷，現(xiàn)今大中型火電企業(yè)普遍采用軌道衡驗收入廠煤量，而對檢尺計量驗收煤量已經(jīng)較少采用。軌道衡分為靜態(tài)軌道衡和動態(tài)軌道衡，顧名思義靜態(tài)軌道衡是車輛在軌道衡臺面上于處于靜止狀態(tài)下進行稱量;而動態(tài)軌道衡是車輛處于低速行駛狀態(tài)下進行稱量。為了縮短過衡時間，加快車輛的調(diào)度、周轉(zhuǎn)，多數(shù)企業(yè)采用動態(tài)軌道衡計量煤量。車輛駛?cè)雱討B(tài)軌道衡，獲取車廂總重，系統(tǒng)將車號及過衡信息通過接口程序傳入到燃料智能化管控系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)計量環(huán)節(jié)無人值守。

3.2船運煤

（1）入廠環(huán)節(jié)：部分沿海電廠采用船舶運煤，船舶入廠前，電子倉單發(fā)送至廠內(nèi)燃料部，燃料部錄入倉單信息（包含船名、供應(yīng)商、航次、批單號、煤種、代碼、裝船重量、卸船重量）并生成來煤預(yù)報信息。船舶到港后生成紙質(zhì)單據(jù)并遞送到至燃料部。

（2）計量環(huán)節(jié)：船運煤計量方法有水尺計量與電子皮帶秤計量。由于水尺計量存在人為觀測誤差大等缺陷，多數(shù)企業(yè)采用電子皮帶秤進行煤量計量。在一些沿江沿海的火電企業(yè)，通過海輪將煤運至企業(yè)專用碼頭，卸煤后由輸煤皮帶將煤轉(zhuǎn)運進電廠。在輸煤皮帶上安裝電子皮帶秤，因其準確度可達到±2‰，準確度較高，在火電企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

（3）采樣環(huán)節(jié)：企業(yè)采用皮帶煤流采樣裝置對船運煤進行采樣，當卸船機通過抓斗抓取一斗煤樣送入皮帶時，入廠皮帶動作，輸煤程控系統(tǒng)發(fā)送皮帶運行信號至管控中心識別系統(tǒng)，識別系統(tǒng)將采樣動作指令傳遞至皮帶機械采樣裝置控制系統(tǒng)開始采樣。當卸船機停止作業(yè)時，入廠皮帶不動作，識別系統(tǒng)通知采樣機停止運行。

4、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)，對于日后的穩(wěn)步推進、全面推廣和完善發(fā)展還需要各發(fā)電集團和企業(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，提高電企業(yè)燃料管理水平。

參考文獻：

[1]成剛，陸茂榮，何 亮.火電企業(yè)燃料智能化管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].煤質(zhì)技術(shù)，2015（2）：42-45.

（作者單位：國電科學技術(shù)研究院有限公司太原分公司）