基于燃料全過程的在線燃煤摻配摻燒系統(tǒng)研究

王鑫

貴州華電桐梓發(fā)電有限公司 貴州遵義 563200

目前我國對(duì)許多燃煤摻配摻燒優(yōu)化算法進(jìn)行了研究，并獲得了良好效果，但是這些成果沒有很少被落實(shí)在電廠實(shí)踐中。電廠通常在燃煤摻配摻燒中控制混煤水分、發(fā)熱量、揮發(fā)分、灰粉等參數(shù)，使這些參數(shù)盡量達(dá)到設(shè)計(jì)值滿足燃燒需求。這一燃煤摻配摻燒方式只需簡單計(jì)算既能獲得相應(yīng)方案，以此指導(dǎo)燃煤工作進(jìn)行，但很少考慮影響因素，無法保證混煤實(shí)用性，極易出現(xiàn)排污超標(biāo)和安全隱患等問題，難以獲得良好經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)這一情況，應(yīng)研發(fā)出操作簡單、效果強(qiáng)大及功能完備的燃煤摻配摻燒軟件系統(tǒng)，以此對(duì)相應(yīng)工作進(jìn)行指導(dǎo)，減少配煤時(shí)間，將人員工作強(qiáng)度降低。

1 廣義燃煤摻配摻燒技術(shù)

廣義燃煤摻配摻燒技術(shù)基于傳統(tǒng)摻配摻燒技術(shù)，并根據(jù)電廠燃料全過程運(yùn)行及管理監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)燃料全過程管理以及摻配摻燒重要影響因素和優(yōu)化模型進(jìn)行研究。

1.1 煤炭購買

根據(jù)點(diǎn)常識(shí)及庫存情況和市場煤炭信息，利用煤質(zhì)數(shù)據(jù)庫、摻燒經(jīng)驗(yàn)庫和摻配摻燒預(yù)測平臺(tái)來優(yōu)化決策，基于機(jī)組運(yùn)行的安全性和環(huán)保性，制定最佳購煤方案。

1.2 煤炭堆放

按照購煤的能源結(jié)構(gòu)和摻配摻燒方案，根據(jù)摻配摻燒條件來統(tǒng)籌規(guī)劃和分配煤場每一區(qū)域所堆放的煤類，根據(jù)來煤類別、目前庫存等信息對(duì)來煤批次進(jìn)行合理規(guī)劃，并確定其堆放位置。

1.3 配煤和燃煤

煤種、摻燒方式、摻燒比例和外界條件不同的情況下，應(yīng)計(jì)算匹配最優(yōu)的燃煤效果，以此制定配煤方案和摻燒建議，對(duì)電廠管理摻配摻燒起到指導(dǎo)作用。此外，對(duì)摻燒實(shí)際運(yùn)行情況數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)摻燒結(jié)果加以評(píng)價(jià)。

1.4 上煤

結(jié)合煤場庫存結(jié)構(gòu)、摻燒方案、上煤設(shè)備狀態(tài)，合理制定上煤建議，主要對(duì)摻燒方案需燃煤的堆煤量、煤場存量、堆放位置和上煤設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行判斷，在滿足時(shí)可提供上煤煤種、取煤位置、煤量等信息，如果不滿足，應(yīng)進(jìn)行警告。

2 燃煤摻配摻燒管理辦法

2.1 規(guī)范摻配程序

為滿足摻配燃燒要求，技術(shù)部門結(jié)合來煤情況合理制定燃煤摻配管理辦法，根據(jù)摻配摻燒管理的辦法要求以及機(jī)組運(yùn)行工況制定燃煤摻燒方案許可范圍，燃料運(yùn)行和管理人員按照燃煤摻配比例來調(diào)整，運(yùn)行部結(jié)合相關(guān)化驗(yàn)結(jié)果提出摻配方案，根據(jù)方案開展配煤摻燒工作，燃煤摻配比例可為調(diào)整燃燒提供依據(jù)[1]。

2.2 細(xì)化基礎(chǔ)管理

為保證摻配煤合格，需要準(zhǔn)確掌握設(shè)備運(yùn)行工況、燃燒工況、摻燒情況以及鍋爐燃燒參數(shù)變化等，觀察高符合與低負(fù)荷運(yùn)行情況。保證機(jī)組鍋爐運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，正常進(jìn)行摻燒。

2.3 嚴(yán)格過程管理

燃煤摻配摻燒需要長期探索和積累經(jīng)驗(yàn)，在過程管理中做好安全生產(chǎn)工作才可進(jìn)一步發(fā)展。燃煤摻燒需要專人負(fù)責(zé)，保證各級(jí)人員負(fù)責(zé)、態(tài)度積極。生產(chǎn)技術(shù)部對(duì)摻配摻燒方案和試驗(yàn)進(jìn)行制定后應(yīng)該不定期檢查摻配比例和摻配方式。開通燃煤管理的專用渠道，保證特殊煤種摻配有合理的質(zhì)量。對(duì)于特殊煤種需要安排專人跟蹤負(fù)責(zé)，并及時(shí)通知專業(yè)負(fù)責(zé)人。

2.4 加強(qiáng)人員培訓(xùn)

對(duì)運(yùn)行人員加強(qiáng)思想教育，提升運(yùn)行人員責(zé)任心以及敬業(yè)精神，加強(qiáng)其節(jié)能和安全意識(shí)。并且需要加大培訓(xùn)力度，提升運(yùn)行技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)以及對(duì)異常燃燒工況進(jìn)行處理的能力[2]?？裳?qǐng)專家開展講座講解相關(guān)理論知識(shí)，可讓技術(shù)能手介紹燃燒調(diào)整的體會(huì)以及經(jīng)驗(yàn)，安排專業(yè)人員調(diào)整運(yùn)行中出現(xiàn)的異常情況，提升運(yùn)行人員技能水平。

3 全過程燃料管理數(shù)字化系統(tǒng)

從火力發(fā)電廠燃料管理和驗(yàn)收煤炭質(zhì)量精細(xì)化工作的角度出發(fā)，建設(shè)管理系統(tǒng)可以從以下幾個(gè)方面入手：①保證設(shè)備流程的完整性：由于來煤方式的不同，依據(jù)這種情況要實(shí)施全流程的監(jiān)督和管理，采集和分析相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，因此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化信息化尤為重要。②完成自動(dòng)分配和引導(dǎo)的重要工作：針對(duì)汽車來煤的情況，建立的監(jiān)督和管理系統(tǒng)對(duì)于汽車相對(duì)應(yīng)的采樣、計(jì)量和分配區(qū)域能夠直觀的引導(dǎo)，可視化設(shè)備在這個(gè)過程中發(fā)揮十分重要的作用。③流程的全部監(jiān)管和督查：車輛入廠驗(yàn)收的過程中可以自行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)異常自動(dòng)落鎖。④針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域和環(huán)節(jié)引入先進(jìn)設(shè)備：采樣、計(jì)量、卸煤等一些列工作環(huán)節(jié)都應(yīng)引入先進(jìn)設(shè)備，對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管，并通過一定的技術(shù)方式采集數(shù)據(jù)信息，傳達(dá)真實(shí)有效的數(shù)據(jù)信息。具體體現(xiàn)如下：①采樣的過程中為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工作可以充分利用來車定位技術(shù)達(dá)到目標(biāo)，自動(dòng)采集車輛外觀和拉筋信息，來車自動(dòng)識(shí)別后能夠自動(dòng)分配采樣點(diǎn)自動(dòng)分配或者執(zhí)行全斷面自動(dòng)采樣。②對(duì)來車體積自動(dòng)化測量的過程中，可以根據(jù)識(shí)別后的礦點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)密度，橫縱向校核，處理計(jì)量過程中存在的遙控、掛水箱等問題。③為了更加精準(zhǔn)的采集和上傳卸煤數(shù)據(jù)信息，可以在這環(huán)節(jié)中應(yīng)用來車自動(dòng)定位技術(shù)。④為了更好的管理來車數(shù)據(jù)的歷史信息，應(yīng)該建立一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理檔案，記錄和分析各車、各供應(yīng)商、各礦點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)，增加信譽(yù)度等標(biāo)簽。⑤為了實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化，應(yīng)該在各個(gè)環(huán)節(jié)中引入新的技術(shù)和設(shè)備，減輕人員的工作量，在保證作業(yè)效率的同時(shí)提升數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，也能緩解工作人員和供應(yīng)商之間存在的矛盾[3]。

4 實(shí)際應(yīng)用案例

在某燃煤電廠實(shí)際應(yīng)用在線燃煤摻配摻燒系統(tǒng)，系統(tǒng)投入運(yùn)行前，充分考慮電廠的配煤條件、燃煤結(jié)構(gòu)、燃料信息、改造參數(shù)以及鍋爐設(shè)備，利用電廠燃料系統(tǒng)接口對(duì)煤場的煤礦信息、加倉信息以及來煤信息進(jìn)行獲取，基于摻配摻燒模型來制定最佳的摻配方案，同時(shí)在SIS 上獲得工況穩(wěn)定數(shù)據(jù)，以此來評(píng)價(jià)實(shí)際燃煤摻配摻燒情況，并開放燃煤摻配摻燒經(jīng)驗(yàn)庫，閉環(huán)管理摻配摻燒的決策系統(tǒng)?；诖丝茖W(xué)指導(dǎo)電廠的煤炭購買、堆放、摻配等工作。

5 結(jié)語

在線燃煤摻配摻燒系統(tǒng)可為發(fā)電企業(yè)提供基于燃料信息化、智能化管理的燃煤摻燒管理及決策平臺(tái)，可對(duì)電廠摻配摻燒管理工作進(jìn)行長期指導(dǎo)，確保各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，實(shí)現(xiàn)電廠燃料信息智能化和集成。