(华电国际电力股份有限公司十里泉发电277100)
摘要:火电厂运行成本主要来源于燃料支出成本,其占比约为70%,为了更为有效地控制燃料成本、规范电厂燃料管理,燃料智能化管理系统开发与应用被广泛关注,把现有燃料机械采制化设备、计算机网络技术、现代通信技术、自动控制技术等先进手段有机结合,建设了一个具备在线控制、远程监视、自动报警、远程诊断等功能的管理系统。鉴于此,本文就燃料智能化管理系统建设现状展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:燃料;智能化;管理;信息化
1、现状分析
通过对燃料的智能化管理将以前燃料粗放低质的管理模式进行规范化、可控化管理,但是这种大宗商品煤的不确定性使得对其规范管理出现很强的针对性,实际上煤从煤矿到企业涉及到煤质及户别等问题,对煤的管理产生很大的局限性。比如在管理软件开发方面其逻辑结构差异性大,对于各设计厂家惯用的C#这种程序结构虽然面向对象,但介于这种不确定性的问题,导致软件设计规范不一致,影响后期维护管理;另外根据集团公司燃料管理标准,涉及到批次及采样代表性等客观问题,使得智能化系统的适应性存在限制。在将软件完善后使得更为适应本厂实际情况确保了燃煤的完全智能化管理。
2、技术路线
2.1、燃料计划管理
燃料计划管理包含采购管理和燃料调运管理,燃料智能化管理系统建立后可实现运用燃料网络采购平台和终端,统计分析燃煤电厂锅炉设计煤种煤质、掺烧需求及燃料供应商情况,结合煤场存煤情况,给出合理的采购计划,并依据采购计划给出燃料调运计划,能够实时显示燃料运输状态,为燃料的接卸提供理论指导,对燃料到厂前过程实现实时、科学的管控。
2.2、燃料验收管理
燃料验收管理是通过自动识别系统、计量系统、燃料全自动采制样设备、化验设备和网络信息系统实现验收过程的自动化、信息化、实时化。各验收环节严格依据国家、行业标准执行,结合智能化技术,避免人为因素影响,严格控制燃料验收质量。
2.3、数字化煤场
数字化煤场就是实现煤场管理的数字化,通过先进的技术,以四维空间立体模型的方式实时展示煤场状态,包括煤场存煤区域划分,各区域煤质、进价、煤量、存煤时间等情况,还可以依据煤场存煤情况指导卸煤、堆放、调取,形成燃料数据实时共享,并为掺配煤提供准确的数据支持。
2.4、燃料入炉管理
燃料入炉管理可以有效解决煤场存煤情况复杂、配煤方式不合理等问题,以数字化煤场为支撑,根据机组运行情况、煤场存煤情况等信息,系统可以制定科学合理的配煤方案以供运行人员选用,并能够在确定配煤方案后监控方案执行过程,以保证方案准确执行和锅炉稳定运行。
3、燃料智能化管理系统构建
3.1、智能化燃料管理系统网络构成
基于火电厂燃料管理的具体需求,进行燃料管理智能化系统规划设计。以适应性、实用性、可靠性为设计原则,确保智能化系统运行的安全性与可靠性。燃料智能化管理系统的核心为服务器,基于火电厂局域网,加强防火墙建设,确保系统的安全性,利用交换机实现数据转换与传输。利用智能化管理系统,对采制样设备进行改造,使其具备自动化能力,进而实现自动采样与制样。同时智能化系统监控中心的设置,能够实现对设备与工作现场的动态监控与管理。智能化燃料管理系统构成设计,如图1所示,该系统主要分为燃料管理信息系统与自动识别系统,其中燃料管理信息系统主要搜集燃料计量数据、采制样数据、盘煤仪数据等,经过系统分析与处理,进而合理的调度燃料,科学的控制燃料库存。自动识别系统则负责燃料的进出厂、采样环节、计量环节的自动化与信息化管理。
3.2、燃料管理信息系统
燃料管理信息系统可谓是火电厂燃料资源的信息库,也是整个智能化管理的中心。信息系统不仅作为一种存储空间,将所有涉及到火电厂生产的燃料信息存储其中,包括有燃料计划、合同、调运与验收、接卸、存储、耗用、结算、燃料成本核算等全过程。
3.3、智能全自动制样系统与采样系统
实现无缝对接,通过提升机将采取的煤样送入全自动智能制样机内,系统可实现自动输送、称重、破碎、缩分、干燥、制粉、废样回收、留样转运等功能,最终制备出6mm全水分煤样、3mm存查煤样及0.2mm分析煤样,并能实现多种规格煤样的自动封装、自动包装喷码、煤样信息自动录入。燃料全自动智能制样系统能自动称量煤样,自动控制缩分比例,设备在破碎、干燥等环节设有清理装置,在缩分、煤样运转环节设有气动脉冲吹扫装置,杜绝煤样残留,留样通过传送带自动送至自动存查样系统,实现制样全过程无人值守,清除制样人为误差,排除人工干预,实现人与煤样无接触,杜绝作弊现象。
图1燃料智能化管理系统拓扑图
3.4、计量模块
计量系统主要是应用在车辆称重计量环节,利用自动识别技术来识别车辆信息。利用外围控制设备,能够控制汽车停靠的位置,使用定位器检查汽车是否停靠到位,当汽车停靠到位后,则能够自动生成重量记录。同时利用终端设备能够将数据信息上传给智能化管理系统,显示屏将会显示出称重结果,当语音提示称重结束后,则可以下衡,LED屏幕将会显示卸煤地点。汽车完成卸煤后,再次称重,系统自动计量打印净重磅单,作为燃料结算凭证,利用计算机系统,实现称重全自动化,能够减少人为作弊,提高计量的准确性。
4、展望
此套燃料智能化管控系统是基于现代计算机软件与当今比较先进的测控设备组合而成。由于此种燃料管理是首次由设想变为实际,遇到的问题在逐步改进。较为突出的是:对各厂家设备的可靠性期望过高,特别是软件维护方面,由于是封闭的后台系统,当数据通讯出现故障时,对故障的明确判断比较困难,需要软件厂家远程协助分析故障原因然后解决问题。且由于燃料管理系统数据实时性较强,系统中断对燃料管理流程影响较大。且各项数据关系到煤质监督及结算等重要环节因此系统可靠性引起的问题对燃料管理影响较大。另外由于煤源的不确定性引起系统的系统漏洞同样存在,由于煤源的不确定性对采样及批次管理产生影响,在系统设计采制计划时需要将这以因素考虑在内,导致一些极端情况出现时不能完全投入自动化,需要人为干预进行管理,且此种状况需要在严格监督下进行,严重增加各级工作量,这些不可控因素需要在煤源管理中进一步改进。
结束语:
综上所述,燃料智能化管理系统的建设还处于发展中状态,对于日后的稳步推进、全面推广和完善发展还需要各发电集团和企业的重视,依据管理系统的规划要求和规范,结合各燃煤电厂实际情况,逐步完善燃料智能化管理系统,充分发挥其在燃料管理上的优势,提高发电企业燃料管理水平。
参考文献:
[1]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,2016,38(09):56-58+79-80.
[2]刘威.火电企业燃料智能化管理系统的构建[J].化工管理,2016(22):107.