数字化煤场与配煤掺烧技术的实施要点初论

陈耀燊

摘 要：优化配置不同种类、不同性质的煤炭，将其掺配成在综合性能上呈最佳状态的新煤种，满足锅炉在不同条件下的各种需要；开发数字化煤场，实现煤场的数字化动态管理。主要分析、研究了数字化煤场和配煤掺烧技术的实施要点。

关键词：数字化煤场；配煤掺烧技术；动态管理；煤仓信息

中图分类号：TK227.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）21-0048-02

1 数字化煤场

1.1 数字化煤场系统

数字化煤场系统是一套用于指导燃煤机组配煤混烧工作的软件系统。该系统能够实现电厂燃煤从进厂到燃烧全过程的辅助和管理，能对堆煤、配煤、取煤、燃烧等作出全自动的决策，实现电力企业煤炭燃烧的智能化管理。数字化煤场系统以实时掌控煤场信息为目标，通过定位、无线射频、数据叠加等技术从斗轮机、电子皮带秤、原煤仓等设备直接或间接采集数据，以三维数字化煤场方式展示煤场进、出煤状态，同时嵌入实时煤场视频监控画面。煤场管理人员、输煤运行人员、发电运行人员能够及时掌握煤场的动态存储情况，为配煤掺烧提供准确、及时的现场燃煤信息，锅炉燃烧人员能够提前掌握当前锅炉原煤仓中的煤量、煤质，以便于及时根据机组负荷和锅炉燃烧情况提前调整燃烧方式，从而使煤安全、经济地燃烧，降低发电煤耗。

数字化煤场系统具有以下特点：①通过三维图形全面、直观地显示煤场状态；②通过入场模型为煤厂提供最优的堆、取煤方案；③实现燃料储存定值存放数字化管理；④使卸煤、堆煤、取煤、上煤等数据联动；⑤通过定位斗轮机远程监控上煤等过程；⑥通过电子皮带秤实时掌控皮带输煤动态；⑦对煤场现场异常状况实时预警；⑧通过精细化管理保证整个过程数据完整。

1.2 数字化煤场系统的建立

数字化煤场系统包括煤入场、摆车、卸车、堆放、掺配、上仓、报表等工作。

1.2.1 煤料入厂数据管理

煤料入厂数据管理主要是通过数据导入或接入的方式实现对入厂燃料数据的管理和维护，其功能包括入厂煤导入、入厂煤堆放、入场煤质匹配。

1.2.2 煤场动态管理

通过三维图形全面、直观地展示煤场数据。动态显示包括煤质构成、燃煤在煤场中的分布、煤场温度、燃煤储存指标等各个煤场中的燃煤信息。利用三维图形将这些信息直观地表现出来，从而方便监控人员随时了解燃煤情况，为燃煤采购提供依据。

1.2.3 入场管理

提供入厂煤堆放建议，在煤堆图形上预览堆放后的效果（煤堆处于闪烁状态）。用户确认后，系统生成堆放入库指令，系统提供对多批来煤批量入库操作。

1.2.4 入炉管理

根据输入的调度指令，通过煤场堆场预览调度指令执行后的图形效果，对应出库堆煤处于闪烁状态。当对应煤块完成出库操作后，堆场煤块处于固化状态。操作执行时间可预设，也可手动调整。

1.2.5 煤场盘点记录

将盘煤仪数据上传到系统中，采用数字内插技术拟合煤堆表面形状，求出整个煤场的存煤体积，计算燃煤吨数及盘盈、盘亏吨数，自动出具统计图和报表。

1.2.6 实时煤仓信息

实时展示各原煤仓的存煤状态，包括各原煤仓中每种上煤的剩余煤量（上煤量-耗用煤量）、煤仓中的煤质和单价情况、预计上煤耗用时间。

1.2.7 输煤计量管理

在皮带机上加装电子皮带秤，实时获取皮带输煤信息。系统实时更新皮带机输煤上仓计量数据，提供输煤计量记录，以供实时查询。

1.2.8 基础数据管理

完成供应商和矿点数据的初始化任务，包括燃料供应商管理、矿点管理、发站管理、煤种管理、燃料数据维护、初始数据导入。

2 配煤掺烧技术

在数字化煤场中，为了加强配煤掺烧的管理，确保配煤掺烧的质量，要根据各个煤场的实际情况，不断改进和完善配煤掺烧技术。

2.1 配煤掺烧的实现方法

原则上，煤质指标在标准范围内的存煤不进行配煤。当存煤的煤质指标超过标准范围时，必须进行配煤，配煤的主要指标有低位热值、全水分、固定碳、挥发分，并采用基于支持向量机的优化配煤方法配煤。

2.2 非线性优化配煤技术

煤炭燃烧的特性、煤质分析数据、煤灰成分分析数据等之间的关系是非线性映射的关系，具有非线性的规律，因此，可以利用它们之间的非线性关系，优化不同性质、类型的煤炭配比。

2.3 优化配煤方案

2.3.1 发分劣质煤的配煤掺烧方案

首先要分堆堆放各种类型的煤炭。在一个数字化煤场中，要把煤场划分为很多段，在不同段存放不同的煤种，从而实现分段堆煤，随时掌握各段煤的特性、存量等信息，实现煤场数字化动态管理。

由于纯面煤非常容易黏仓，因此，在上煤时要遵循“一台炉只上一个仓”的上煤原则，上煤到带有防堵装置的原煤仓，从而确保纯面煤能够在较高负荷、稳定负荷运行期间上煤掺烧。

2.3.2 高硫煤的配煤掺烧方案

首先按照3∶1的比例将低硫煤和高硫煤掺混，掺混后配比煤的含硫量要控制在1.3%及以下；然后将煤等量上到原煤仓中；再通过控制给煤机的上煤量来实现对炉煤硫分的控制，从而实现高硫煤的配煤掺烧。

3 结束语

综上所述，随着各个行业的快速发展，煤炭的需求量在不断增加，煤炭供应也越来越紧张；与此同时，不同种类煤炭的配煤掺烧问题也严重影响着电厂锅炉安全、经济的运行。因此，需优化配置不同种类、不同性质的煤炭，并不断改进和完善配煤掺烧技术。

参考文献

[1]张东平.数字化煤场与配煤掺烧技术的应用[J].煤质技术.2012（03）：57-60.

[2]周昊，岑可法.数字化煤场系统和配煤优化[G]//2008年大中型发电厂锅炉、汽机运行与节能技术研讨会，2008.

[3]刘怡君.电力行业“数字化煤场”初探[J].通讯世界，2013（16）：123-124.

[4]丁远，牛庆军，高山，等.浅谈火力发电厂燃煤配煤掺烧技术[J].科技研究，2014（23）：65-67.

〔编辑：刘晓芳〕

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