燃料智能化设计与应用成果

施 琪

（国家能源集团铜陵发电有限公司，安徽 铜陵 244153）

煤炭作为火电企业发电的主要燃料，约占发电总成本的70%以上，是火电企业降本增效的关键环节。而人们普遍对其认识不高，常常忽略其重要性，导致燃料管理缺少科学定制的采购策略、不能优化电煤采购结构；燃料验收以人防为主，缺乏先进的技术手段对来煤量、质验收进行监管；生产环节设备多样，安全事故得不到较好的控制。

因此结合现代化技术手段，采取多种策略和举措，把相对分散的设备、业务，按流程统一起来，建立统一的标准化业务管控体系，通过实现设备智能化、过程自动化、管理信息化，来加强对燃料生产过程的监控与协同，实现生产现代化，提高燃料管理水平的总体目标，是火力发电厂的重点工作之一。

针对以上常见问题，铜陵公司结合自身情况，秉承国电集团价值思维理念，为进一步提升燃料精益化管理水平、防范风险能力，结合国电集团燃料管理智能化建设的专项活动，提出燃料智能化系统的建设方案。

方案的制定本着燃料管理高度自动化、智能化的发展方向，充分发挥智能化管理的优势，做到少人值守，达到有效降低燃料成本，持续提升公司盈利能力的目的。

1 建设前燃料管理现状

铜陵公司年耗煤量在300万吨左右。来煤方式有2种：铁路、水路，水路来煤占比80%左右，铁路来煤占比20%左右。全月平均来煤批次为 100个左右。

1.1 入厂调运管理

火车来煤一列在50节左右，入厂全靠人工进行调度，车皮数量、车号信息全靠人工现场清点、抄写，效率低，易出错；水运煤来船停靠锚地、靠岸由人工进行调度，一般通过手机进行通讯。

1.2 计量环节

火车来煤采用翻车机下的静态轨道衡进行计量称重；水运来煤和入炉煤采用皮带秤进行计量，量数据通过SIS上传到“日利润系统”中。

1.3 采样环节

铜陵公司现有火车煤、水路煤实现了机械化采样，都为皮带煤流采样装置，能实现煤流横断面取样，但只有采样头，无破碎、缩分功能，由人工在采样间制样出13mm，劳动强度大，入厂采样设备不能满足智能化管理要求，未实现自动制样、封装和标识。

1.4 制样环节

采用传统人工制样，劳动强度大，人为因素大。

1.5 存查样环节

存查样有独立的存样室，使用普通橱柜进行存查样存储，有条码编号，使用“日利润系统”进行管理，但靠人工进行摆放，容易出错。

1.6 化验环节

煤化验与油化验设置在同一层，化验室不独立。化验数据没有实现联网，化验结果靠人工录入到“日利润系统”中，易出错。

1.7 门禁和设备监控

铜陵公司目前燃料各主要区域都有监控视频。但未设置相关门禁，不能有效禁止无关人员进出，无法形成人员进出记录；未建立集中的设备监控系统，未能实现入厂、计量、采制样、化验等设备运行实时监控和故障报警。

1.8 信息化环节

由国电安徽省公司统一建立了燃料管理“日利润”系统，系统运行正常，涵盖计划、合同、结算、煤样三级编码、统计等功能，并与省公司侧燃料系统通过VPN实现了连接，实现数据的交互和共享。

2 智能化建设规划设计及建设成果

从集中部署、集中管控的角度出发，根据铜陵公司实地情况，将水运入厂采、制集中布置，提高入厂煤验收效率及自动化程度，火车入厂及入炉采、制考虑距离较远，采用新型原煤样转运方案，实现煤样自动转运，降低劳动强度。

2.1 入厂闭环管理

火车入厂闭环管理：厂主轨道上安装一套轮轨识别及车号识别装置，自动识别入厂和出厂车厢车号。该设备具有防止车皮掉码，不遗漏车厢，能记录车辆上下行进、出时间。 与后续计量、采样等环节形成火车闭环管理。

水运来煤实时跟踪：水运煤来船信息实时掌握。 通过高清视频异动识别技术，对来船靠岸及异动情况进行实时监测。 通过手机APP应用，实现对水运煤来船的调度管理。

2.2 采制一体化建设

水运入厂煤采制一体化：入厂煤采样与制样就近布置，采用密闭传输皮带，将原煤自动传输至制样机进行制样，实现水运入厂煤采样一体化建设。提高生产效率，降低劳动轻度，减少人为干预，实现采制样自动化作业。

图1 采制一体化厂房

火车煤样自动转运：火车入厂煤皮带采样机通过气动传输装置与全自动制样机建立密闭连接，火车煤样通过传输管道自动转运，传输距离约250米，实现火车入厂煤采制一体化。很大程度上提高了火车入厂煤采制样工作效率，降低劳动强度，减少人为干预，实现火车入厂煤采制样自动化作业。

图2 煤采制样自动化作业车间

入炉煤样自动转运： 煤皮带采样机通过气动传输装置与全自动制样机建立密闭连接，入炉煤样通过传输管道自动转运，传输距离约300米，实现入炉煤采制一体化。提高入炉煤采制样工作效率，降低劳动强度，实现入炉煤采制样自动化作业。

图3 入炉煤采制样自动化作业

全自动无人值守制样：新型全自动制样系统，实现水运、火车入厂煤、入炉煤自动无人值守制样，全自动制出的煤样经封装设备自动封装，自动存入智能存样柜。实现制样全过程全自动、环保、无人值守。

图4 新型全自动制样系统

智能存样管理：建立智能存样系统，入厂、入炉煤样经标准煤样瓶封装标识后自动传输至智能存样柜，实现样品盲存盲取，弃样预警，无人干预。

图5 智能存样管理仓库

化验远程自动取样：在存样间与化验室之间建立密闭传输管道，待化验样品经存样柜自动取出后自动送至化验室，由化验人员对样品进行化验。实现自动送样，人员隔离作业。

图6 自动取样化验室

弃料自动回收：

（1）制样弃料自动回收：采用斗式提升装置，与全自动制样机弃料口建立无缝连接，将制样机弃料自动提升至就近输送皮带，实现制样弃料自动回收。

（2）存样柜弃料自动回收：在存样柜弃料口安装拆瓶洗瓶装置，对到期弃样进行自动拆瓶、清洗，空瓶自动回收。斗式提升装置与拆瓶洗瓶装置建立无缝连接，将存样柜弃料自动提升至就近输煤皮带，实现存样柜弃料自动回收。

标准化试验室：在燃料智能管控中心楼的二楼建设标准化实验室，将煤炭与油化验分开。采用最新型设备，提高化验准确性。实验室各房间墙采用透明玻璃，实现可视化作业。

图7 标准化实验室

化验网络化管理：化验网络化管理系统实现化验仪器联网运行，化验数据自动采集、自动传输。化验原始记录、化验报告自动生成，并实现网上审批。实现化验数据不落地，化验结果真实准确。

燃料集中管控：对铜陵公司燃料入厂、入炉计量、样品采集、样品管理、进行实时管控，集中调控各业务环节设备，配合视频图像的监视，实现燃料无人值守标准化自动化作业管理。

系统根据燃料各个业务流程，并针对业务环节涉及所有设备进行联网远程控制。系统通过设备控制模块，与各个设备进行集成，实现对采样、制样、称重、输送、存样、取样、化验、视频、门禁等设备的远程控制及画面显示。

图8 系统设备控制模块设计

3 实施燃料智能化管理的成效

（1）实施燃料智能化管理实现了煤炭从入厂到采样、制样、弃样、存样、送样等各环节工作的自动化，从根本上消除了人为因素干扰，有效防范了风险。

（2）改善了相关岗位工作环境，降低劳动强度。

（3）提高了煤样代表性，保证了煤炭检验的精度。采用全断面煤流采样方式，以及全自动制样机，提高了煤样代表性，精密度实验均优于人工制样。

（4）实现生产经营指标的精准分析。

（5）提升企业形象，取得综合效益。实施燃料智能化管理改变了原有的工作方式，极大提升了公司燃料管理的水平和形象，保证贸易公平、公正，减少了纠纷，使供应商也乐于与我们合作。