電廠燃料智能化

王旭星 何俊華 鄭春艷

摘 要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，電力能源發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心能源是電力資源，而電力資源的核心是燃料的應(yīng)用與管理，因此，通過(guò)合理有效的手段，對(duì)燃料的智能化進(jìn)行研究，有利于電力資源的持續(xù)發(fā)展。本文根據(jù)燃料系統(tǒng)的智能化要求和目標(biāo)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行分析，闡述了燃料智能化系統(tǒng)的弊端，并對(duì)該方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：電廠；燃料系統(tǒng)；智能化

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）16-0059-02

Fuel Intelligence in Power Plants

WANG Xuxing HE Junhua ZHENG Chunyan

Abstract： The core energy of our country's economic development is the power resources， and the core of the power resources is the application and management of fuel. Therefore， the research on the intelligentization of fuel through reasonable and effective means is beneficial to the continuous development of the power resources. Based on the intelligent requirements and targets of the fuel system， this paper analyzed the system， expounded the disadvantages of the fuel intelligent system， and looked forward to this direction.

Keywords： power plant；fuel systems；intelligence

目前，國(guó)內(nèi)發(fā)電形式的種類多種多樣，包括火力燃料發(fā)電、水力發(fā)電以及核電等各種類型電能，然而主要的發(fā)電形式還是火力燃料發(fā)電，火電廠燃料成本較為高昂，占總成本的60%～80%。對(duì)電廠燃料的研究和管理，不僅可節(jié)約發(fā)電的成本，更對(duì)電廠的安全平穩(wěn)操作有著極其重要的作用。

目前，我國(guó)主要發(fā)電集團(tuán)提出發(fā)電新思路，即對(duì)燃料進(jìn)行創(chuàng)新管理，根據(jù)不同的技術(shù)和方法，努力提升燃料智能化水平，促進(jìn)和積極開(kāi)展燃料系統(tǒng)智能化的建設(shè)任務(wù)。但是，由于現(xiàn)實(shí)的技術(shù)原因，突破較小，開(kāi)展不順利且成本較高?；谠摲N思路，通過(guò)集合各種專業(yè)技術(shù)人員，深入剖析燃料系統(tǒng)智能化的管理流程并進(jìn)行優(yōu)化改造，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目研究的理想化、智能化為目標(biāo)，重點(diǎn)控制該項(xiàng)目的管理流程，建立燃料系統(tǒng)的評(píng)價(jià)評(píng)估體系，減少各集團(tuán)在燃料系統(tǒng)智能化方面的技術(shù)差異，對(duì)預(yù)測(cè)預(yù)防該系統(tǒng)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)性具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 燃料系統(tǒng)的概述

我國(guó)火力發(fā)電集中在華北、西部地區(qū)，能源則是煤炭資源，造成污染現(xiàn)象嚴(yán)重，且發(fā)電率較低。傳統(tǒng)燃料管理模式也存在一些問(wèn)題，如表1所示。

燃料系統(tǒng)智能化管理主要是通過(guò)各種智能設(shè)備與工作人員的工作相適應(yīng)和配合。具體來(lái)說(shuō)，燃料智能化管理系統(tǒng)就是把各種傳感器、控制器、機(jī)器設(shè)備以及工作人員等各個(gè)部分通過(guò)通信技術(shù)的方式進(jìn)行聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)發(fā)電流程的全方面監(jiān)控和監(jiān)管，使燃料生產(chǎn)過(guò)程的信息資源連續(xù)不斷地傳輸?shù)狡髽I(yè)平臺(tái)方，實(shí)現(xiàn)“燃料大管理”，即對(duì)整個(gè)燃料過(guò)程進(jìn)行全面覆蓋式管理，相關(guān)部門積極參與，建立從計(jì)劃采購(gòu)到入廠再到入爐的管理鏈，努力實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)管理的連續(xù)性，達(dá)到預(yù)期的效果。

燃料系統(tǒng)智能化管理通過(guò)綜合利用現(xiàn)代科技手段技術(shù)以及通訊信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電廠燃料各個(gè)子流程管理的有效性和先進(jìn)性。燃料系統(tǒng)智能化管理，不僅能夠精確判斷燃煤發(fā)電廠的煤源問(wèn)題，結(jié)合燃料的消耗情況，制訂科學(xué)的燃料儲(chǔ)存方案；還能實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)驗(yàn)收環(huán)節(jié)的自動(dòng)化、數(shù)據(jù)化及網(wǎng)絡(luò)化，對(duì)不同的煤種進(jìn)行篩選采用，實(shí)現(xiàn)能源的最大化有效利用，對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行優(yōu)化改造，使其燃煤更多，產(chǎn)生的電能更大。

采用自動(dòng)化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代科技手段，使燃料電廠燃料系統(tǒng)的智能化過(guò)程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化監(jiān)控監(jiān)管，使燃料的入廠、燃燒進(jìn)行一體化調(diào)控，對(duì)智能化進(jìn)行重新定義，建立一體化平臺(tái)信息管理系統(tǒng)，可減少管理上的漏洞，提高電廠的管理水平和發(fā)電水平。燃料系統(tǒng)智能化管理目前是火電廠管理水平提升的一個(gè)重要領(lǐng)域。換句話說(shuō)，燃料智能化管理的本質(zhì)是一項(xiàng)技術(shù)改造，更是一項(xiàng)管理理念的變革。

2 燃料系統(tǒng)智能化管理的技術(shù)方法和路線

2.1 燃料的選購(gòu)、運(yùn)輸

燃料的管理主要是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)流程進(jìn)行計(jì)劃和管理，主要包括燃料的購(gòu)買管理以及燃料的運(yùn)輸調(diào)送問(wèn)題[1]。燃料系統(tǒng)智能化管理建立后，可通過(guò)用網(wǎng)絡(luò)途徑進(jìn)行選煤、購(gòu)買煤種。通過(guò)分析火力發(fā)電廠燃煤鍋爐的燃燒情況以及放熱情況，結(jié)合煤種儲(chǔ)存的情況，擬訂出合適的選購(gòu)方案，并設(shè)計(jì)該燃料的運(yùn)行情況，時(shí)刻顯示燃料運(yùn)輸狀態(tài)及受損情況，為燃料的盛放提供指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料進(jìn)入發(fā)電廠后整個(gè)流程的實(shí)時(shí)監(jiān)控監(jiān)管[1]。

2.2 燃料的驗(yàn)收

燃料的驗(yàn)收管理是整個(gè)系統(tǒng)中的重要組成部分，通過(guò)人臉、聲音等模式識(shí)別系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)測(cè)量系統(tǒng)以及燃料全自動(dòng)化驗(yàn)收設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)驗(yàn)收管理的實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)。依法嚴(yán)格按照國(guó)家法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行相關(guān)措施，基于現(xiàn)代智能化技術(shù)的應(yīng)用，可提高整個(gè)系統(tǒng)流程的準(zhǔn)確性。

2.3 燃料的數(shù)字化信息

燃料的數(shù)字化信息主要表現(xiàn)在煤場(chǎng)的數(shù)字化方面。煤場(chǎng)數(shù)字化管理就是利用多維空間立體模型的方式，對(duì)煤場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)進(jìn)行演示，主要涉及煤場(chǎng)的區(qū)域劃分，區(qū)域內(nèi)的煤種、煤質(zhì)及存放時(shí)間、預(yù)計(jì)發(fā)熱量等。若煤場(chǎng)存煤較多，還可實(shí)現(xiàn)卸煤、裝煤、回收鍋爐等過(guò)程，并對(duì)不同煤種之間的共同燃燒問(wèn)題提供數(shù)據(jù)分析。

2.4 燃料的鍋爐管理

燃料的回收燃燒需要燃燒鍋爐的支持，燃料入爐管理是整個(gè)燃料系統(tǒng)智能化管理的核心過(guò)程。對(duì)于入爐管理，可解決煤場(chǎng)的存煤?jiǎn)栴}以及各煤種之間的搭配問(wèn)題，數(shù)字化煤場(chǎng)作為整個(gè)系統(tǒng)的支撐，可依據(jù)煤場(chǎng)內(nèi)燃料的儲(chǔ)存情況、工作人員的工作情況，制訂科學(xué)、合理的選配方案，并能夠在確定配煤方案后監(jiān)控方案的執(zhí)行過(guò)程，以保證方案準(zhǔn)確執(zhí)行和鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。

3 燃料系統(tǒng)智能化管理的應(yīng)用

燃料系統(tǒng)的智能化管理現(xiàn)已運(yùn)用到我國(guó)電力集團(tuán)中，各企業(yè)采用智能化管理的方式對(duì)燃料進(jìn)行管理，并全面廣泛地開(kāi)展建設(shè)工作。在我國(guó)五大電力集團(tuán)中，國(guó)電集團(tuán)建設(shè)較快，其燃料系統(tǒng)的智能化管理水平已經(jīng)應(yīng)用到集團(tuán)內(nèi)的全部火力發(fā)電廠，對(duì)整個(gè)燃料智能化管理系統(tǒng)中的子流程都進(jìn)行了積極應(yīng)用，取得了良好的效果。其他發(fā)電企業(yè)也對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了試用，國(guó)家相關(guān)部門及單位也開(kāi)展了大量試驗(yàn)工作，也取得了一定的成效。

目前，各企業(yè)采用的燃料智能化管理主要根據(jù)發(fā)電廠內(nèi)的煤種、煤質(zhì)、存放、煤場(chǎng)以及鍋爐進(jìn)行管理，使發(fā)電廠內(nèi)的相關(guān)硬件設(shè)施滿足燃料系統(tǒng)的要求，并通過(guò)系統(tǒng)管理平臺(tái)傳遞信息，實(shí)現(xiàn)燃料信息的共享及監(jiān)控。燃料智能化管理系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有4個(gè)方面。

第一，監(jiān)控監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的無(wú)人值守。通過(guò)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)以及人臉、聲音等模式，識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別進(jìn)入的人口和車輛，根據(jù)溫度傳感器、重力傳感器等微元傳感器裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)稱重和報(bào)警信息，系統(tǒng)管理平臺(tái)根據(jù)接收到的信息自動(dòng)上傳。

第二，自動(dòng)采樣系統(tǒng)。燃料系統(tǒng)智能化管理通過(guò)識(shí)別煤種、煤質(zhì)以及車輛信息自動(dòng)制訂選購(gòu)方案，并通過(guò)機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)了車輛與人員、車輛與車輛、人員與人員之間的配合，避免了人為失誤的因素，提高了采樣的準(zhǔn)確性。

第三，數(shù)字化煤場(chǎng)。數(shù)字化煤場(chǎng)對(duì)燃料系統(tǒng)智能化管理具有積極的促進(jìn)作用。通過(guò)建立發(fā)電廠內(nèi)煤場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，連接各種機(jī)械設(shè)備，并對(duì)煤場(chǎng)內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行分區(qū)管理，對(duì)燃料的儲(chǔ)存和燃燒情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外，對(duì)燃燒的存放地點(diǎn)、裝卸車方式進(jìn)行規(guī)劃管理，數(shù)字化煤場(chǎng)能夠?qū)⑺忻簣?chǎng)內(nèi)工作的原始數(shù)據(jù)記錄自動(dòng)保存和實(shí)時(shí)上傳，建立實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)煤場(chǎng)模型，更好、更科學(xué)地管理煤場(chǎng)。

第四，網(wǎng)絡(luò)化驗(yàn)測(cè)試。其主要是對(duì)燃料的成分、放熱量進(jìn)行化驗(yàn)測(cè)試。化驗(yàn)儀器主要是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)上檢測(cè)化驗(yàn)，在線監(jiān)控整個(gè)過(guò)程，生成化驗(yàn)報(bào)告并自動(dòng)上傳，對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的燃料自動(dòng)篩選。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)電廠燃料進(jìn)行智能化管理，實(shí)現(xiàn)了煤炭從入廠地到入爐燃燒控制全流程、全數(shù)據(jù)覆蓋及重要數(shù)據(jù)可視化等智能管控流程，對(duì)整個(gè)電力企業(yè)來(lái)說(shuō)，不僅節(jié)省了大量的時(shí)間和金錢，更是現(xiàn)代意義上的進(jìn)步和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳學(xué)慶，楊濤.智能煤場(chǎng)管理系統(tǒng)在火電廠的應(yīng)用[J].發(fā)電設(shè)備，2012（4）：271-274.