火力发电企业燃料智能化管理系统的研究与应用

【摘要】燃料成本占火力发电企业生产成本比例极高，而燃料管理的智能化效果好坏也关系到企业能否有更高的利润。文章从计量、采制样、送存样、化验等环节对燃料管理现状进行分析，从自动计量、采样、封装、标识、化验网络管理、煤场数字化系统标准入手，结合物联网、自动控制、信息技术构建智能燃料管理系统，并对系统的应用和发展进行简要说明，希望能够为燃料智能化管理系统的发展提供一定的启发。

【关键词】火力发电企业；燃料管理；智能化管理系统；自动控制；物联网

火力发电企业经营成本中煤炭费用占七成以上，煤炭质量的检验是火电企业燃料管理重要部分，而燃料质量验收的核心就是采制化技术。各个火电企业花费大量的人力物力进行采制化过程控制，通过改进机制流程、硬件设备等手段加强验收工作，但是煤炭验收工作的反腐、采制化技术水平和相关检测人员专业能力等问题都严重影响了燃料管理体系的发展。面对这种困境，将自动控制技术和信息技术与燃料管理相结合已经成为必然趋势。

一、火电企业燃料管理现状分析

目前，火电企业燃料管理的各个环节还存在着一些问题，这些问题严重影响了企业的燃料管理效率，在以下几个环节还需要有针对性的提出改进措施：（1）计量环节。大部分火电企业燃料设备有的需要人工计量，中间环节效率很低且存在数据安全问题。同时，衡器不能自动辨识车辆和矿别等信息，可能会出现重复过衡或遥控衡器等问题。（2）采样环节。很多企业机械采样设备故障时采用人工采样方式。采样自动化程度不够，在管理方面存在漏洞。人工采样则存在劳动强度过高、流程不够规范、存在人为失误等情况。（3）制样环节。目前，绝大多数企业还采用人工离线的方式制样，制样效果不可控，导致样品无法代表整批燃料的特性。（4）送、存样环节。煤样在输送中，样桶或样袋的封闭手段简单，样品安全无法得到周全的保障，存在样品污染的危险；（5）化验环节。火电企业化验室在样品化验过程中，各种化验数据均由人工进行计算和记录，存在人为误差和改动的风险。（6）管理环节。燃料管理人员还在使用人工手段进行燃料计量、化验数据的统计，容易出現人为失误，且效率较低。同时燃料库存管理目前还无法做到分区、分堆、分品种、分质量的存放，对燃料参数信息也无法准确计量，给燃料混配掺烧带来了极大的困难。

二、燃料智能化管理系统的研究

（一）技术要求

要减少煤样的中间环节，入厂后采样、制样、传输、化验、存储等环节采取一体化、集成化布局，尽可能的减少人为环节，保障煤样的纯洁性和安全性。煤样计量信息做到自动采集和上传，采样、制样设备可靠性高，及时掌握燃料质量、价格、库存、分类存放等数据，为掺烧和库存管理提供数据基础，建立燃料智能化管理系统，集中管理分散的设备和环节。

（二）建设标准

1.自动计量。将自动识别设备与衡器建立通信连接，通过无线射频技术自动识别车辆信息，将车辆矿点信息与称量数据自动匹配上传，实现计量自动化，防止数据的丢失和篡改。

2.自动采样。使用全断面机械采样，并结合无线射频和定位技术，减少采样环节的人工操作，实现采样的自动化和随机化，由计算机系统随机生成采样方案，确保采样的代表性。通过设置交通指挥设备、车辆拦截设备控制车辆，对不同装载量的车辆要根据比例进行每样存留，解决因装煤量不同影响整体煤质的估测困难。对火车煤和船运煤，均采用胶带流煤采样提高采样的代表性，通过调整给煤机和胶带的功率，结合延时动作，实现火车煤的胶带煤流采样，提高了采样效率和可靠度。

3.自动制样。智能化燃料管理的关键和核心环节就是自动制样，通过封装标识和定质量缩分等技术创新，解决了自动制样系统在线烘干、0.2mm自动研磨、防混样等困难。整个制样系统由上位机和PLC控制，实现了无人全自动、全封闭功能。实现了称重和定质量缩分留样、煤样称重标识、数据上传与制样数据追溯；采用鼓风机和红外干燥相结合的方式在线烘干煤样，适应各类煤种，不会发生理化性质变化；在防止交叉污染和0.2mm在线研磨等方面都有很大的技术创新；制备好的煤样会全部采用样瓶自动封装技术，粘贴电子芯片和条形码，达到样品的保密和密封。

4.煤样封装、标识、传输及存储。封装和标识。对全水分煤样、机采煤样、存查煤样、分析煤样的采样桶、瓶进行自动封装和自动射频芯片标识，每个射频编码都具有唯一性，并存储煤样的供应商和矿点信息，使得煤样通过编码能够在流转过程中准确识别，确保封装的可靠性和安全性。传输和存储。煤样通过自动传输进入存取样柜，根据需要可以自动调取并传输样品，存取样柜安装电子锁，只有通过审批后才能开启，并且安防系统自动记录操作时间和人员信息等。

5.智能化、网络化和信息化管理。化验仪器设备实现联网，自动采集、传输、记录各种化验数据，自动生成化验报告并实现网上审批。煤场实现分区、分堆管理，存取煤定位作业、实时记录上传每场的各类信息，为掺烧和煤场管理提供支持。引入DCS控制管理，分散控制、集中显示的综合管控中心，将设备管理、视频监控、管理信息收集和分析展示进行整合控制和管理。建立包含燃料计划、合同、调运、检验等环节的全过程管理系统，实时监控燃料运转的各个环节，实现燃料管理全过程的数据监控。

三、燃料智能化管理系统的应用和展望

燃料智能化管理系统已经有越来越多企业投入运行，将人力监督管理转变为程序化、自动化、规范化的智能管理，使整个验收过程更加客观、准确、可靠，提高了验收效率和质量。为了更好地满足企业生产运行需求，系统还应从继续推进系统技术研发，优化系统结构和分布，尽快制定相关管理标准，尽可能推进现燃料智能化系统的不断更新和普及。

参考文献

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[2]贺小明，张顺林，胡杰，等.火电企业燃料智能化管理[M].北京：中国电力出版社，2015.

[3]王芳.电厂燃煤智能化管理系统[J].中华建设，2015，（5）：136-137.

作者简介：王勇（1976-），男，吉林集安人，就职于吉林电力股份有限公司，研究方向：火电厂燃料管理。