火电厂燃料智能管控系统开发与应用

贺红阳 王剑影 聂涛

摘 要：本文分析了火电厂汽运煤采制化过程中存在的人为干扰因素，并以平顶山发电分公司燃料采制化智能管理系统为例，阐述了该系统的设计思想和主要功能。通过该系统，能够实现计量、采样、制样、送样、存样以及化验等各环节精细化、智能化管理目标，有效避免燃料质检过程中存在的风险，提升企业经济效益。

关键词：燃料管理;智能化;采样;制样

中图分类号：TV553文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）29-0019-02

Abstract： This paper analyzed the human disturbance factors in the process of coal transportation in thermal power plant， and took the intelligent management system of fuel recovery in Pingdingshan Power Generation Company as an example to illustrate the design idea and main functions of the system. The fine-grained and intelligent management objectived of measurement， sampling， sample preparation， sample delivery， sample storage and laboratory testing， effectively avoid the risks in the fuel quality inspection process and enhance the economic benefits of enterprises.

Keywords： fuel management;intelligence;sampling;sample

1 燃料智能管控系统设计思想

1.1 调控一体化设计思想

改变原有燃料设备监控、燃料运行控制以及燃料管理信息化的分离格局，将监控业务与调度业务、信息化管理实时融合，实现燃料调度与燃料运行监控一体化管理。这种新的管理模式可大幅度提高燃料运行工作效率以及日常操作效率，有利于人员统筹调配，实现减员增效。

1.2 管理一体化设计思想

基于信息一体化技术，实现对燃料管理職能不同体系的管理，并对各职能管理工作模式进行优化和补充，实现一体化管理，提高企业管理效率。

1.3 流程一体化

借助IT手段，整合优化业务管理和流程控制，实现燃料管理各环节的业务流程一体化，实现全面控制，提高管理效率。

1.4 信息一体化

充分利用网络通信技术，根据信息标准规范，保证燃料管理各环节信息资源的规范化、标准化、共享化和一体化，使燃料管理和燃料运行环节互联互通，实现数据资源共享，从而节约系统建设和维护成本[1]。

2 系统设计的主要功能

火电厂燃料智能管控系统包括燃料自动识别、计量、采制样、煤样封装传输存储、集中管控中心以及视频门禁等设计模块，功能全面，除汽车煤入厂需要人工辅助录入供应商信息外，其余验收计量、采样等各环节均能实现自动识别、自动生成煤样编码。

2.1 汽车自动识别系统

汽车自动识别系统由入厂自动识别系统、计量自动识别系统、采样自动识别控制系统、出厂自动识别系统及卸煤自动识别系统组成。该系统通过先进的管理软件与操作流程，并利用物联网技术、自动识别技术以及高科技的防作弊设备，最大限度地防止作弊现象的发生，减少企业不必要的经济损失，从而提高工作效率、降低生产成本，实现车辆入厂全过程自动化、管理信息化和设备智能化，做到管理环节无缝对接、管理工作全自动化、管理数据自动生成、工作全程实时监控，真正意义上对车流、物流进行信息化管控。

2.2 自动采样系统

采用RFID无线射频技术，实现机械采样装置自动识别、自动读取电子标签、自动选择储样罐以及自动生成采样方案功能。此外，使用超声波或光幕技术自动定位采样区域，随机布点自动生成采样方案，采样数据自动上传至燃料智能管控系统内，数据具有可追溯性。采样机集料斗加装称重装置，迅速判断采样和留样量是否正常。

2.3 自动计量系统

识别系统与汽车衡建立通信连接，通过无线RFID技术自动识别车辆与矿点信息，并将矿点信息与称量数据自动匹配，数据经网络自动上传至燃料智能管控中心，完成自动计量及数据备份。汽车衡加装有防作弊仪，能确定作弊吨位数，逐条浏览作弊信息，同时汽车衡具有远程传输及短信报警功能，加装有摄像头，作弊时能联动抓拍现场照片。

2.4 原煤样转运系统

在3台汽车采样机与1台在线全自动制样机间，通过气动传输管道进行连接，采样机所采集13mm原煤样传入全自动封装机，使用6L煤样瓶进行就地封装、写码，通过气动传输管道传至全自动制样机入料口，在自动卸料机中对煤样瓶进行自动读码、拆瓶，并对煤样进行混样、拌样、称重，再进入全自动制样机制样。拆瓶后的空瓶在自动卸料机中进行自动清洗、擦码，再通过共用的气动传输管道回转至采样机处进行封装，使样瓶重回待装料状态，实现样瓶循环使用，全过程无人为干预，自动运行。

2.5 全自动制样系统

设计2台全自动制样机，1台在线1台离线，且均具有自动称重、自动除铁、输送、破碎、缩分、自动清洗、烘干、制粉、研磨、清扫、样品自动封装、弃样暂存及回收处理功能。整个制样过程实现全自动、环保、无人值守。自动制备1份6mm全水分煤样、2份3mm存查煤样、2份0.2mm分析煤样及2份0.2mm留存样，留样量符合国标要求。

2.6 煤样传输存取系统

该传输存取系统用于传送6mm全水样、3mm存查样和0.2mm分析样。在新建质检楼二楼设置智能存样间，安装1套智能存样柜，存样、取样过程实现全自动，同时支持手动存取样。系统自动识别样品信息，随机安排仓位，自动存取，全程记录，实现“人样分离，盲存盲取”。同时，在化验室安装1台智能取样终端，通过化验室取样终端发出指令，从而从智能存样柜中取出样品。取样传输系统使用压缩空气作为动力，将样品通过密闭的管道进行传输，整个过程无需操作员参与即可将煤样传递到指定地点。

3 工程实施后效益分析

对汽运煤采制化、燃料接卸全过程采取智能化管控，能够有效提升工作效率，摆脱了过去人工布点采样、人工送样、人工填报化验结果以及人工管控车辆填报信息的工作方式，弥补了管理上的漏洞，降低了质检岗位职业风险。此外，采制样、样品存放全过程实现自动化，无人为干预，彻底解决了人工劳动强度大、取送样环节监管难度大的问题，做到从制样到化验过程的“人样分离、即化即取”，提高了燃料质检管控水平，并优化了采样、破碎、缩分、烘干、研磨以及装瓶的制备流程，完全实现了6mm全水样、3mm存查样和0.2mm存查分析样的自动化采制样，最大程度上剔除了人为因素的干扰。

燃料智能管控系统可以实时监控或控制智能化设备，进行数据提取，实现了燃料管理过程信息化与自动化，保证了入厂煤验收各环节与外部的物理隔离。同时，彻底解决了采、制样工作环境污染严重的问题，加强了职工健康保障。

此外，燃料智能管控系统有效地降低了人工成本与工作风险。根据相关资料显示，每年节约人工成本在100万元左右。智能辅助决策系统能够及时、准确地分析各项数据信息，准确预测风险，提供决策依据，进行合理配煤掺烧，每年带来的间接利润在500万元左右。

参考文献：

[1]陈丽英，贺立志，韩康.关于火力发电厂煤样在线自动传输与管理的探讨[J].煤质技术，2016（3）：12-14.