燃料智能化管理系統建設及其成效初探
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【摘 要】近年來，隨著我國相關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、規范電廠燃料管理，燃料智能化管理系統開發和應用被普遍的得到關注。燃料智能化管理系統的建設，是燃料設備與信息技術有效結合的集成創新，其可以更好的適應燃料技術發展趨勢，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建設及其成效進行深入探討。
【關鍵詞】燃料;智能化;建設;效果
近年來隨著電力體制改革的不斷深入，電力生產已經從計劃經濟逐步向市場經濟轉變，發電成本控制已經成為發電企業增強核心競爭力的關鍵因素。燃料作為火電企業的主要生產原料，占火電企業發電成本的70%以上，已成為火電企業最大的成本，燃料管理水平的高低不僅反映了火電企業管理水平的高低，更加影響著火電企業的經營效益。并且隨著我國煤炭市場化改革、信息化和工業化深度融合等科技進步的推進，火電企業的燃料管理工作出現了很多新情況、新問題，面臨著新形勢、新挑戰，同時也帶來了新機遇。
1、燃料智能化建設的重要作用
我國大部分地區仍采用的火電發電形式進行供電，但隨著供電市場競爭日益激烈，火電企業想要得到更長足的發展，必須要進一步的提升供電質量，并且降低供電成本。伴隨著我國電力企業改革不斷深入，將信息技術與自動化技術與發電廠的燃料管理結合起來，已經成為了現代電力企業的改革方向，并在近年來的發展建設中，已經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對傳統火電廠燃料管理方式帶來了極大的變革，智能化管理系統實現了對燃料管理各個過程、環節管理的智能化、可視化、自動化。確保各項操作滿足各級技術要求，能夠在火電生產過程中實時的反映出燃料的信息情況，實現對燃料資源的集約管理，提升生產效率。
2、技術路線
燃料智能化管理系統建設是物聯網與燃料管理的有機結合，利用局部網絡或互聯網等通信技術把傳感器、控制器、設備、人員和物等通過新的方式聯在一起，形成人與物、物與物相聯，實現信息化、遠程管理控制和智能化的網絡。燃料智能化管理系統通過構建統一的管理數據平臺，使火電企業燃料過程生產的信息資源能夠連續、自動地傳輸，達到對燃料結果管理、過程監控的目的，從而實現“大燃料”管理，即管理覆蓋燃料計劃、采購、調運、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，實現燃料的閉環管理。燃料智能化管理系統綜合運用現代信息技術和先進科技手段，實現燃料各環節管理的時效性和合理性。通過燃料智能化管理系統可以有效統計分析燃煤電廠來煤情況，結合燃煤耗存情況、機組運行情況，科學合理地指導制定進煤計劃;對來煤驗收環節可以實現入廠計量過程自動化、電煤采制過程自動化、化驗過程及數據管理網絡化;對于煤場管理可以實現管理的實時化、數字化;對于燃煤摻配及鍋爐運行環節實現依據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、經濟、環保的運行。
2.1燃料計劃管理
燃料計劃管理包含采購管理和燃料調運管理，燃料智能化管理統建立后可實現運用燃料網絡采購平臺和終端，統計分析燃煤電廠鍋爐設計煤種煤質、摻燒需求及燃料供應商情況，結合煤場存煤情況，給出合理的采購計劃，并依據采購計劃給出燃料調運計劃，能夠實時顯示燃料運輸狀態，為燃料的接卸提供理論指導，對燃料到廠前過程實現實時、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、計量系統、燃料全自動采制樣設備、化驗設備和網絡信息系統實現驗收過程的自動化、信息化、實時化。各驗收環節嚴格依據國家、行業標準執行，結合智能化技術，避免人為因素影響，嚴格控制燃料驗收質量。
2.3數字化煤場
數字化煤場就是實現煤場管理的數字化，通過先進的技術，以四維空間立體模型的方式實時展示煤場狀態，包括煤場存煤區域劃分，各區域煤質、進價、煤量、存煤時間等情況，還可以依據煤場存煤情況指導卸煤、堆放、調取，形成燃料數據實時共享，并為摻配煤提供準確的數據支持。
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，以數字化煤場為支撐，根據機組運行情況、煤場存煤情況等信息，系統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控方案執行過程，以保證方案準確執行和鍋爐穩定運行。
3、燃料智能化建設各環節
火電企業燃料入廠驗收主要包括燃煤數量與質量的驗收，按照國家標準對相關作業環節的要求，通過對現有采樣機、計量器具等硬件設備改造和新增部分設備與程序（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、出廠磅單等業務流程，實現計算機程序自動閉環控制和視頻全程監控。并能通過網絡信息、移動通信等手段將現場實時采集的數據自動上傳到燃料管理信息系統和相關管理者的通信工具中，及時發現和處理異常現象，減少人為干擾，提高工作效率，確保燃料驗收數據的準確性、安全性和透明性?；痣娖髽I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
?。?）入廠環節：火車煤來煤前，值班人員根據“提煤單”進行大票錄入和車輛分批。火車煤入廠時通過車號識別裝置，系統自動識別火車車廂的車號、車型、自重、車種、車長等信息，根據車號自動與系統錄入的大票信息進行匹配。
?。?）計量環節：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，現今大中型火電企業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較少采用。軌道衡分為靜態軌道衡和動態軌道衡，顧名思義靜態軌道衡是車輛在軌道衡臺面上于處于靜止狀態下進行稱量;而動態軌道衡是車輛處于低速行駛狀態下進行稱量。為了縮短過衡時間，加快車輛的調度、周轉，多數企業采用動態軌道衡計量煤量。車輛駛入動態軌道衡，獲取車廂總重，系統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中，從而實現計量環節無人值守。
3.2船運煤
（1）入廠環節：部分沿海電廠采用船舶運煤，船舶入廠前，電子倉單發送至廠內燃料部，燃料部錄入倉單信息（包含船名、供應商、航次、批單號、煤種、代碼、裝船重量、卸船重量）并生成來煤預報信息。船舶到港后生成紙質單據并遞送到至燃料部。
?。?）計量環節：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，多數企業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，通過海輪將煤運至企業專用碼頭，卸煤后由輸煤皮帶將煤轉運進電廠。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，在火電企業得到廣泛應用。
?。?）采樣環節：企業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，輸煤程控系統發送皮帶運行信號至管控中心識別系統，識別系統將采樣動作指令傳遞至皮帶機械采樣裝置控制系統開始采樣。當卸船機停止作業時，入廠皮帶不動作，識別系統通知采樣機停止運行。
4、總結
綜上所述，燃料智能化管理系統的建設還處于發展中狀態，對于日后的穩步推進、全面推廣和完善發展還需要各發電集團和企業的重視，依據管理系統的規劃要求和規范，結合各燃煤電廠實際情況，逐步完善燃料智能化管理系統，充分發揮其在燃料管理上的優勢，提高電企業燃料管理水平。
參考文獻：
[1]成剛，陸茂榮，何 亮.火電企業燃料智能化管理系統的研究與應用[J].煤質技術，2015（2）：42-45.
（作者單位：國電科學技術研究院有限公司太原分公司）
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