數(shù)字化煤場(chǎng)與配煤摻燒技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)初論

陳耀燊

摘 要：優(yōu)化配置不同種類、不同性質(zhì)的煤炭，將其摻配成在綜合性能上呈最佳狀態(tài)的新煤種，滿足鍋爐在不同條件下的各種需要；開(kāi)發(fā)數(shù)字化煤場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)煤場(chǎng)的數(shù)字化動(dòng)態(tài)管理。主要分析、研究了數(shù)字化煤場(chǎng)和配煤摻燒技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化煤場(chǎng)；配煤摻燒技術(shù)；動(dòng)態(tài)管理；煤倉(cāng)信息

中圖分類號(hào)：TK227.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）21-0048-02

1 數(shù)字化煤場(chǎng)

1.1 數(shù)字化煤場(chǎng)系統(tǒng)

數(shù)字化煤場(chǎng)系統(tǒng)是一套用于指導(dǎo)燃煤機(jī)組配煤混燒工作的軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電廠燃煤從進(jìn)廠到燃燒全過(guò)程的輔助和管理，能對(duì)堆煤、配煤、取煤、燃燒等作出全自動(dòng)的決策，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)煤炭燃燒的智能化管理。數(shù)字化煤場(chǎng)系統(tǒng)以實(shí)時(shí)掌控煤場(chǎng)信息為目標(biāo)，通過(guò)定位、無(wú)線射頻、數(shù)據(jù)疊加等技術(shù)從斗輪機(jī)、電子皮帶秤、原煤倉(cāng)等設(shè)備直接或間接采集數(shù)據(jù)，以三維數(shù)字化煤場(chǎng)方式展示煤場(chǎng)進(jìn)、出煤狀態(tài)，同時(shí)嵌入實(shí)時(shí)煤場(chǎng)視頻監(jiān)控畫(huà)面。煤場(chǎng)管理人員、輸煤運(yùn)行人員、發(fā)電運(yùn)行人員能夠及時(shí)掌握煤場(chǎng)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)情況，為配煤摻燒提供準(zhǔn)確、及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)燃煤信息，鍋爐燃燒人員能夠提前掌握當(dāng)前鍋爐原煤倉(cāng)中的煤量、煤質(zhì)，以便于及時(shí)根據(jù)機(jī)組負(fù)荷和鍋爐燃燒情況提前調(diào)整燃燒方式，從而使煤安全、經(jīng)濟(jì)地燃燒，降低發(fā)電煤耗。

數(shù)字化煤場(chǎng)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：①通過(guò)三維圖形全面、直觀地顯示煤場(chǎng)狀態(tài)；②通過(guò)入場(chǎng)模型為煤廠提供最優(yōu)的堆、取煤方案；③實(shí)現(xiàn)燃料儲(chǔ)存定值存放數(shù)字化管理；④使卸煤、堆煤、取煤、上煤等數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)；⑤通過(guò)定位斗輪機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控上煤等過(guò)程；⑥通過(guò)電子皮帶秤實(shí)時(shí)掌控皮帶輸煤動(dòng)態(tài)；⑦對(duì)煤場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)異常狀況實(shí)時(shí)預(yù)警；⑧通過(guò)精細(xì)化管理保證整個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)完整。

1.2 數(shù)字化煤場(chǎng)系統(tǒng)的建立

數(shù)字化煤場(chǎng)系統(tǒng)包括煤入場(chǎng)、擺車、卸車、堆放、摻配、上倉(cāng)、報(bào)表等工作。

1.2.1 煤料入廠數(shù)據(jù)管理

煤料入廠數(shù)據(jù)管理主要是通過(guò)數(shù)據(jù)導(dǎo)入或接入的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)入廠燃料數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)，其功能包括入廠煤導(dǎo)入、入廠煤堆放、入場(chǎng)煤質(zhì)匹配。

1.2.2 煤場(chǎng)動(dòng)態(tài)管理

通過(guò)三維圖形全面、直觀地展示煤場(chǎng)數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)顯示包括煤質(zhì)構(gòu)成、燃煤在煤場(chǎng)中的分布、煤場(chǎng)溫度、燃煤儲(chǔ)存指標(biāo)等各個(gè)煤場(chǎng)中的燃煤信息。利用三維圖形將這些信息直觀地表現(xiàn)出來(lái)，從而方便監(jiān)控人員隨時(shí)了解燃煤情況，為燃煤采購(gòu)提供依據(jù)。

1.2.3 入場(chǎng)管理

提供入廠煤堆放建議，在煤堆圖形上預(yù)覽堆放后的效果（煤堆處于閃爍狀態(tài)）。用戶確認(rèn)后，系統(tǒng)生成堆放入庫(kù)指令，系統(tǒng)提供對(duì)多批來(lái)煤批量入庫(kù)操作。

1.2.4 入爐管理

根據(jù)輸入的調(diào)度指令，通過(guò)煤場(chǎng)堆場(chǎng)預(yù)覽調(diào)度指令執(zhí)行后的圖形效果，對(duì)應(yīng)出庫(kù)堆煤處于閃爍狀態(tài)。當(dāng)對(duì)應(yīng)煤塊完成出庫(kù)操作后，堆場(chǎng)煤塊處于固化狀態(tài)。操作執(zhí)行時(shí)間可預(yù)設(shè)，也可手動(dòng)調(diào)整。

1.2.5 煤場(chǎng)盤(pán)點(diǎn)記錄

將盤(pán)煤儀數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)中，采用數(shù)字內(nèi)插技術(shù)擬合煤堆表面形狀，求出整個(gè)煤場(chǎng)的存煤體積，計(jì)算燃煤噸數(shù)及盤(pán)盈、盤(pán)虧噸數(shù)，自動(dòng)出具統(tǒng)計(jì)圖和報(bào)表。

1.2.6 實(shí)時(shí)煤倉(cāng)信息

實(shí)時(shí)展示各原煤倉(cāng)的存煤狀態(tài)，包括各原煤倉(cāng)中每種上煤的剩余煤量（上煤量-耗用煤量）、煤倉(cāng)中的煤質(zhì)和單價(jià)情況、預(yù)計(jì)上煤耗用時(shí)間。

1.2.7 輸煤計(jì)量管理

在皮帶機(jī)上加裝電子皮帶秤，實(shí)時(shí)獲取皮帶輸煤信息。系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新皮帶機(jī)輸煤上倉(cāng)計(jì)量數(shù)據(jù)，提供輸煤計(jì)量記錄，以供實(shí)時(shí)查詢。

1.2.8 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

完成供應(yīng)商和礦點(diǎn)數(shù)據(jù)的初始化任務(wù)，包括燃料供應(yīng)商管理、礦點(diǎn)管理、發(fā)站管理、煤種管理、燃料數(shù)據(jù)維護(hù)、初始數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

2 配煤摻燒技術(shù)

在數(shù)字化煤場(chǎng)中，為了加強(qiáng)配煤摻燒的管理，確保配煤摻燒的質(zhì)量，要根據(jù)各個(gè)煤場(chǎng)的實(shí)際情況，不斷改進(jìn)和完善配煤摻燒技術(shù)。

2.1 配煤摻燒的實(shí)現(xiàn)方法

原則上，煤質(zhì)指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的存煤不進(jìn)行配煤。當(dāng)存煤的煤質(zhì)指標(biāo)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)，必須進(jìn)行配煤，配煤的主要指標(biāo)有低位熱值、全水分、固定碳、揮發(fā)分，并采用基于支持向量機(jī)的優(yōu)化配煤方法配煤。

2.2 非線性優(yōu)化配煤技術(shù)

煤炭燃燒的特性、煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)、煤灰成分分析數(shù)據(jù)等之間的關(guān)系是非線性映射的關(guān)系，具有非線性的規(guī)律，因此，可以利用它們之間的非線性關(guān)系，優(yōu)化不同性質(zhì)、類型的煤炭配比。

2.3 優(yōu)化配煤方案

2.3.1 發(fā)分劣質(zhì)煤的配煤摻燒方案

首先要分堆堆放各種類型的煤炭。在一個(gè)數(shù)字化煤場(chǎng)中，要把煤場(chǎng)劃分為很多段，在不同段存放不同的煤種，從而實(shí)現(xiàn)分段堆煤，隨時(shí)掌握各段煤的特性、存量等信息，實(shí)現(xiàn)煤場(chǎng)數(shù)字化動(dòng)態(tài)管理。

由于純面煤非常容易黏倉(cāng)，因此，在上煤時(shí)要遵循“一臺(tái)爐只上一個(gè)倉(cāng)”的上煤原則，上煤到帶有防堵裝置的原煤倉(cāng)，從而確保純面煤能夠在較高負(fù)荷、穩(wěn)定負(fù)荷運(yùn)行期間上煤摻燒。

2.3.2 高硫煤的配煤摻燒方案

首先按照3∶1的比例將低硫煤和高硫煤摻混，摻混后配比煤的含硫量要控制在1.3%及以下；然后將煤等量上到原煤倉(cāng)中；再通過(guò)控制給煤機(jī)的上煤量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)爐煤硫分的控制，從而實(shí)現(xiàn)高硫煤的配煤摻燒。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著各個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展，煤炭的需求量在不斷增加，煤炭供應(yīng)也越來(lái)越緊張；與此同時(shí)，不同種類煤炭的配煤摻燒問(wèn)題也嚴(yán)重影響著電廠鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。因此，需優(yōu)化配置不同種類、不同性質(zhì)的煤炭，并不斷改進(jìn)和完善配煤摻燒技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕

Digital Coal and Technology at the Beginning of the Implementation

of the Key Points about Combustion Theory

Chen Yaoshen

Abstract： The optimal allocation of different types of coal of different nature， which is mixed with the overall performance， was dubbed the best new coal to meet the various needs of the boiler under different conditions； the development of digital coal field， to achieve the coal field digital dynamic management. The main analysis， research the implementation of key points digitized coal field and Blending Coal Technology.

Key words： digital coal field； blending coal technology； dynamic management； bunker information