摘 要 介绍了火电厂燃料智能化管理系统的目标及其模块化设计,并与传统燃料管理方式进行比较。燃料智能化管理系统实现了燃料采购调度、进场、计量、采制化、存取、配煤掺烧全过程的智能化管理,有助于提升火电企业盈利能力,在电力行业中值得大力推广。
关键词 燃料智能化管理;数字化煤场;配煤掺烧;燃料管理
燃料管理工作在电厂管理中具有重要地位,涉及燃料采购、运输、检验、运行与维护、财务等多个职能部门,需要处理燃料价格、种类、数量、存储统计、采购计划、机组运行参数、样品数据等数据信息。随着工业4.0时代的到来,火电厂燃料智能化管理系统能实现燃料从采购到入炉全过程调控、管理、流程、信息、运维一体化,提高管理效益,降低管理风险。
1 燃料智能化管理系统的目标
燃料智能化管理系统是综合利用物联网、传感器、信息化、自动化等技术,来实现燃料从采购到入炉的全过程一体化的管理系统。燃料智能化管理系统实现燃料入厂、计量、采样、制样、化验等环节自动化,对燃料流、信息流、资金流进行有效管控。
燃料智能化管理系统包括燃料入厂、计量、采样、制样、化验、数字化煤场、入炉管理、燃料智能化集中管控系统、燃料管理信息系统和视频门禁系统等环节。燃料智能化管理系统能实现如下目标:
(1)实现燃料过程管理智能化。各管理环节一体化,自动生成各种管理数据并实时网络传输,燃料全过程管理实现信息化。
(2)实现燃料价值管理智能化。能够实时掌控燃料的质量、数量、价信息,自动核算燃料成本,保证燃料信息的真实性和准确性,提高管理效率。
(3)实现燃料控制管理智能化。能够监控燃料流中各种工作过程,出现异常情况会自动报警,提高燃料作业流程的安全可靠性[1]。
2 燃料智能化管理系统模块化设计
2.1 燃料入厂管理与计量
燃料入厂管理主要包括车辆和列车进厂自动识别、智能调度、燃料计量等工作。
电厂燃料运输主要采用火车和汽车运输,将燃料信息写入到RFID无线射频卡中,只需要和进料计划中的信息进行比对,就能自动控制车辆的进出厂及其采样、称重等作业,并且将相关信息通过网络直接上传至燃料智能化管理系统的数据库中。
火电企业燃料的计量方式有汽车衡、轨道衡、皮带秤等。衡器通过无线RFID技术自动识别车辆,同时将称重数据与矿点信息等数据自动匹配,自动上传。
2.2 燃料自动采样、制样
火电厂一般采用全断面机械采样,通过无线射频技术和机器视觉等技术实现采样头的自动定位,能够实现采样过程中无人操作、随机布点,同时还能按规范自动生成采样方案,自动无人采样消除了采样环节中的人为干扰因素。
全自动制样机自动从采样机获取煤样,实现采制一体化。从采样机取样,破碎、缩分、烘干、到封装、编码、RFID识别等,全过程实现自动作业,无人工操作。
2.3 煤样封装、标识、传输及存储
封装及标识。全自动封样系统能够与制样系统无缝对接,在密闭环境下实现自动对输出样品进行封装、标识。标识编码具有唯一性,保证煤样数据能够在后续的各流转环节中准确地传输至系统数据库中。
传输及存储。煤样采用气动传输其他传输方式送入自动存取样柜,同时能够根据化验安排自动调取并传输煤样。
2.4 化验室网络管理
化验室网络管理系统对化验设备进行控制,自动接收设备化验获得的数据,并直接存储到燃料智能化管理系统数据库中。完成数据采集后,自动将同一煤样的所有指标关联,即实时生成化验单。
2.5 数字化煤场
数字化煤场以轨道衡、汽车衡、皮带秤等称重设备采集的信息为基础,自动计算入厂燃料在料场分区堆放的信息,并自动匹配热值、灰分、全水分以及价格等参数;以煤场斗轮机、人炉煤皮帶秤等设备采集的数据为基础,计算各分区入炉燃料取用量。系统能够实时计算料场各分区进、出、存煤的量,对配煤掺烧、燃料供应调度等工作有很好的指导作用。
2.6 配煤掺烧
数字化煤场的应用使得配煤掺烧更具有合理性。借助信息化手段,通过提供一系列科学有效的算法,实现配煤方案的测算[2]。
2.7 燃料智能化集中管控系统和燃料管理信息系统
燃料智能化集中管控系统利用物联网、传感器、自动化等技术,对燃料生产设备运行实现在线监测和控制,对燃料作业各环节、各区域以及视频监控、门禁等系统进行整合,实现燃料作业无人值守,让燃料全过程实现调控、业务和信息一体化,提高电厂燃料管理效率。
燃料管理信息系统包涵燃料计划、供应商、采购合同、运输、入厂验收、接卸、煤场管理、入炉统计、结算、燃料成本核算等燃料管理各环节,实现燃料管理全过程信息化。系统能够实时分析燃料供应、耗用、库存的数量、质量和价格等信息,自动核算燃料价格。
3 同类火电厂燃料管理综合比较结果
3.1 传统燃料管理方式
目前,大多数燃煤电厂仍靠人工手段进行燃料管理,存在各种各样的问题,具体如下:
①数据统计依靠人工记录,统计分析不准确,数据精确度低。②料场管理不精细,部分燃料长期存放导致发热量减低。③配煤都主要依靠经验判断,影响锅炉燃烧性能。④燃料管理环节设备相互独立,数据无法实现互联和共享。⑤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。⑥燃料验收以人工检验为主,难以避免人为因素的影响。
3.2 燃料智能化管理系统
目前,已有较多火电厂采用燃料智能化管理系统,实现入场管理和计量自动化 、采样制样自动化、化验管理网络化、煤场数字化、燃料管理全程信息化。通过各种技术手段保证燃料数据真实有效性,进而实现智能掺烧、经济合理采购、提高劳动效率和经济效益[3]。
采用燃料智能化管理系统,以机械化、智能化、自动化、信息化的手段来提升传统燃料管理模式,给火电企业燃料管理带来了质的转变。
4 结束语
燃料智能化管理系统实现燃料管理工作的高度自动化、智能化,提升了燃料管理精益化水平,降低了燃料成本企业风险,有助于提升火电企业盈利能力。
参考文献
[1] 王小虎.数字化燃料管理系统技术研究[J].南方能源建设,2017,4(1):53-56.
[2] 成刚,陆茂荣,何亮.火电企业燃料智能化管理系统的研究与应用[J].煤质技术,2015,(3):42-45.
[3] 黄立新.燃料智能化管控系统在火电厂的应用前景[J].华电技术,2014,38(9):56-58.