電廠燃料智能化系統(tǒng)建設(shè)初探

于周存

【摘 要】文章以電廠燃料智能化系統(tǒng)建設(shè)為研究對象，首先對構(gòu)建電廠燃料智能化系統(tǒng)的必要性進(jìn)行了具體的闡述分析，隨后針對研究分析了電廠燃料智能化系統(tǒng)建設(shè)以供參考。

【關(guān)鍵詞】電廠；燃料智能化系統(tǒng)；建設(shè)

一、構(gòu)建電廠燃料智能化系統(tǒng)的必要性

對于火電廠來說，燃燒成本控制是提升其核心競爭力的關(guān)鍵因素，在實(shí)際進(jìn)行燃燒成本控制時(shí)，需要注重燃料成本實(shí)現(xiàn)清晰化、實(shí)時(shí)化控制，通過進(jìn)行不同煤種價(jià)格、性質(zhì)比對，合理選擇多種性價(jià)比較高的煤種進(jìn)行摻配，滿足火電廠燃燒能源需求的同時(shí)，又有效提升了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)安全性，對于節(jié)能環(huán)保也有著較為積極的影響意義，可謂一舉多得。然而隨著摻配煤種逐漸增加，在實(shí)際進(jìn)行燃煤摻配燃燒管理時(shí)，存在以下幾個方面的問題：一是摻配方案缺乏必要的協(xié)調(diào)性，靈活性不足。究其原因在于，火電廠不同煤種來源較為復(fù)雜，在實(shí)際進(jìn)行堆放時(shí)，難以準(zhǔn)確知曉不同煤種的堆放位置，清楚了解具體煤種的堆放時(shí)間，相關(guān)的煤種的質(zhì)量品質(zhì)與價(jià)格也無法實(shí)現(xiàn)精確掌握，因此在對煤種摻燒經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化方面，需要靠人工進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，難度較大，復(fù)雜性強(qiáng)，存在人工調(diào)配不協(xié)調(diào)問題，致使一些燃煤場損耗參差不齊，難以處理現(xiàn)場自燃問題，對于煤企工作人員的人身安全也容易造成不利影響；另一方面，受上述種種因素影響，煤摻配參與部門之間的協(xié)同效率相對較低，難以將煤種變化作為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)配，缺乏必要的靈活性；二是庫存管理落后，難以滿足實(shí)際煤種摻燒配比需求。火電廠在日常運(yùn)營發(fā)電時(shí)，每天消耗的煤炭量數(shù)以噸計(jì)，因此不同煤種的庫存變化較快。由于火電廠在信息化建設(shè)方面有待進(jìn)一步提升，致使電廠管理人員無法對煤場的庫存量、質(zhì)量品質(zhì)、價(jià)格等實(shí)現(xiàn)及時(shí)的把握，難以實(shí)現(xiàn)對庫存的動態(tài)化管理，經(jīng)常出現(xiàn)性價(jià)比高的煤種供應(yīng)不足問題，對摻燒混配能力提升造成了嚴(yán)重的制約影響；三是摻配方案流程較為復(fù)雜多變，難以保證摻配的精準(zhǔn)性，效率低下?；痣姀S通過構(gòu)建專業(yè)的摻配方案，由值班長以方案為依據(jù)，在發(fā)出相關(guān)取煤指令后，由相關(guān)燃料作業(yè)人員采用人工錄入的方式對取煤情況進(jìn)行記錄并執(zhí)行，整個流程復(fù)雜，且多依靠人工完成，效率低下，管控能力差，容易受到人為失誤因素影響，無法對實(shí)際摻配方案運(yùn)行情況進(jìn)行全面掌握。

二、電廠燃料智能化系統(tǒng)建設(shè)

在實(shí)際進(jìn)行電廠燃料智能化系統(tǒng)建設(shè)過程中，需要從采購計(jì)劃立足于電廠燃料管理全過程，從采購計(jì)劃制定，到調(diào)運(yùn)、入廠、庫存、摻配，再到入爐的質(zhì)量、煤種品質(zhì)、價(jià)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和流轉(zhuǎn)顯示，實(shí)現(xiàn)全過程的燃數(shù)據(jù)集成管理。在具體建設(shè)燃煤智能化系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

（一）建立數(shù)字化煤場，為燃料智能全過程管理實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

對于一般電廠來說，煤場多為封閉式圓形煤場，需要以實(shí)際煤場特點(diǎn)為依據(jù)，將煤場平面圖以圓點(diǎn)展開，實(shí)現(xiàn)二維圖像的建立，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際煤堆的位置，以及不同煤堆質(zhì)量品質(zhì)、價(jià)格、入庫時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)三維圖的建立。在煤堆的數(shù)據(jù)收集和更新方面，需要通過在煤場中堆取料機(jī)堆料臂上進(jìn)行掃描器安裝，然后配合進(jìn)場地和出場地的電子皮帶秤從而實(shí)現(xiàn)最新的煤堆數(shù)據(jù)信息獲取與確認(rèn)。在測定煤場中煤堆的溫度及有害氣體含量時(shí)，可以利用相關(guān)的感應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)信號傳輸。通過對上述種種技術(shù)手段加以利用，不斷豐富數(shù)字化煤場功能，從而使得燃料智能化系統(tǒng)能夠有效對煤炭庫存情況及煤炭出庫、入庫情況全面掌握，并能夠?qū)γ簣鲋忻禾康木唧w信息如煤對方位置、有害氣體含量、不同煤堆品質(zhì)及價(jià)格、煤場溫度等實(shí)現(xiàn)全面把控，從而更有利于堆煤方案的制定與跟蹤執(zhí)行。系統(tǒng)通過將摻燒方案和加倉方式作為參考依據(jù)，自動生成取煤方案，并實(shí)現(xiàn)入爐計(jì)量、配煤等工作，有效提升煤炭配置的科學(xué)合理性。

（二）實(shí)現(xiàn)摻燒配煤的智能化管理，促進(jìn)摻燒經(jīng)濟(jì)效益有效提升

要想實(shí)現(xiàn)智能摻燒與經(jīng)濟(jì)摻燒，首先需要做好對不同負(fù)荷下鍋爐燃燒試驗(yàn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保達(dá)標(biāo)的綜合評估，從而能夠根據(jù)不同的情況，自動選擇相關(guān)的摻配模型和優(yōu)化模式。通過在實(shí)際摻燒方案中對質(zhì)量品質(zhì)、價(jià)格、存煤狀況等指標(biāo)進(jìn)行約束條件制定，并確定其優(yōu)先級別，從而實(shí)現(xiàn)摻配方案的優(yōu)化，并使得選擇更加具有針對性。通常情況下，在摻燒動態(tài)管理方面，都是采取煤堆溫度最高值優(yōu)先、價(jià)格最低值優(yōu)先等策略來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)動態(tài)的管理。通過對入爐摻燒不同煤種的含量、品質(zhì)、價(jià)格進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)入爐標(biāo)煤價(jià)的實(shí)時(shí)顯示，更有利于智能燃燒系統(tǒng)對不同摻燒方案進(jìn)行跟蹤分析，從而實(shí)現(xiàn)對摻燒方案的優(yōu)劣進(jìn)行快速的判斷分析，更有利于相關(guān)管理人員選擇更好的方案。

（三）完善建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提升燃料智能管理的實(shí)效性

自動采樣。系統(tǒng)通過對全斷面機(jī)械采樣方式加以利用，并通過利用GPS定位技術(shù)與無線射頻技術(shù)等，在采樣環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了全自動化采樣，有效減少了人工操作量，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的功能支持下，使得采樣方案制定得以以自動化生成的方式實(shí)現(xiàn)，從而能夠結(jié)合實(shí)際使得采樣更加具有針對性與代表性。通過做好相關(guān)測量攔截設(shè)備與交通指揮設(shè)備的配置，能夠?qū)\(yùn)輸裝載車輛實(shí)現(xiàn)更加良好的控制?？梢砸圆煌囕v裝載量不同，結(jié)合相關(guān)的比例進(jìn)行每樣存留工作，從而使得因裝煤量不同而導(dǎo)致整體煤質(zhì)估測困哪的問題得到了有效的解決，針對于不同的運(yùn)煤方式，例如火車運(yùn)煤或者輪船運(yùn)煤，均采用膠帶流煤采樣，促使采樣煤的代表性得到有效的提升。在實(shí)際運(yùn)作過程中，通過對膠帶及給煤機(jī)的功率進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整，并與延時(shí)動作相結(jié)合，使得火車煤膠帶流煤采樣得到了有效的實(shí)現(xiàn)。

自動制樣。具體來說，系統(tǒng)通過融入定質(zhì)量縮分與封裝識別等技術(shù)，有效實(shí)現(xiàn)了自動在線烘干，自動研磨、防混樣等功能，其中自動研磨精細(xì)度可達(dá)到0.2mm，系統(tǒng)由PLC與上位機(jī)共同控制，真正實(shí)現(xiàn)了全封閉、全自動等功能，在煤質(zhì)量確定與沉重方面，有效實(shí)現(xiàn)了其縮分留樣、煤樣稱重標(biāo)識等功能，更為重要的是，它還有效實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)上傳與制樣數(shù)據(jù)的追溯功能。在煤樣烘干方面，系統(tǒng)采用了紅外干燥與鼓風(fēng)機(jī)相結(jié)合的方式，從而有效提升煤種的適應(yīng)性，不會致使不同煤種之間發(fā)生理化性質(zhì)變化。與此同時(shí)，在還能夠起到良好的防止交叉污染等問題。完成煤樣制備后，通過利用樣品封裝技術(shù)，在相關(guān)煤樣之上進(jìn)行電子芯片及條形碼的粘貼處理，從而使得煤樣品得到良好的處理與封裝。

煤樣化驗(yàn)自動化操作。由于相關(guān)煤樣都具有專屬的電子芯片與條形碼，因此在樣品的存、取及運(yùn)輸均能夠?qū)崿F(xiàn)自動化操作。相關(guān)的化驗(yàn)儀器均實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)，因此能在化驗(yàn)過程中產(chǎn)生的一些數(shù)據(jù)均實(shí)現(xiàn)了自動化采集、傳輸及記錄，并且能夠自動生成相關(guān)化驗(yàn)報(bào)告，在網(wǎng)絡(luò)上即可完成相應(yīng)審批，通過引入DCS控制管理、集中綜合顯示的管控中心，從而有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)備管理、視頻監(jiān)控、管理信息收集等統(tǒng)一的控制，對于燃料運(yùn)轉(zhuǎn)的各項(xiàng)環(huán)節(jié)據(jù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的監(jiān)控，有效避免了廉政風(fēng)險(xiǎn)。

三、總結(jié)

綜上所述，活力電廠在實(shí)際發(fā)電過程中，煤炭約占其發(fā)電成本的70%左右。因此相關(guān)火電廠管理者必須提升對燃料管理的重視程度，深入分析當(dāng)前燃料管理存在的弊端與問題，并結(jié)合需求實(shí)際，利用先進(jìn)的智能化技術(shù)，全面推進(jìn)電廠燃料智能化系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，有效實(shí)現(xiàn)煤場數(shù)字化管理，提升燃料信息化管理水平，從而使得電廠煤炭燃燒成本得到有效的控制，提升電廠發(fā)電效益，推動電廠實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)順利的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張華. 電廠燃料智能化管理的探討[J]. 工程技術(shù)：引文版：00233-00233.

[2]張維， 邵戊辰. 火電廠燃料智能化建設(shè)研究與應(yīng)用[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì)， 2017（9）23-23.

[3]李毅. 火力發(fā)電廠燃料智能化管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 工程技術(shù)：全文版， 2016（12）：00079-00079.