燃料智能化管理系统建设及其成效初探
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【摘 要】近年来，随着我国相关部门对火电厂燃料的不断重视，为了可以更好的控制燃料成本、规范电厂燃料管理，燃料智能化管理系统开发和应用被普遍的得到关注。燃料智能化管理系统的建设，是燃料设备与信息技术有效结合的集成创新，其可以更好的适应燃料技术发展趋势，不断提高电厂燃料管理水平。本文就对燃料智能化管理系统建设及其成效进行深入探讨。
【关键词】燃料;智能化;建设;效果
近年来随着电力体制改革的不断深入，电力生产已经从计划经济逐步向市场经济转变，发电成本控制已经成为发电企业增强核心竞争力的关键因素。燃料作为火电企业的主要生产原料，占火电企业发电成本的70%以上，已成为火电企业最大的成本，燃料管理水平的高低不仅反映了火电企业管理水平的高低，更加影响着火电企业的经营效益。并且随着我国煤炭市场化改革、信息化和工业化深度融合等科技进步的推进，火电企业的燃料管理工作出现了很多新情况、新问题，面临着新形势、新挑战，同时也带来了新机遇。
1、燃料智能化建设的重要作用
我国大部分地区仍采用的火电发电形式进行供电，但随着供电市场竞争日益激烈，火电企业想要得到更长足的发展，必须要进一步的提升供电质量，并且降低供电成本。伴随着我国电力企业改革不断深入，将信息技术与自动化技术与发电厂的燃料管理结合起来，已经成为了现代电力企业的改革方向，并在近年来的发展建设中，已经取得了初步的使用成效，对干火电厂的燃料使用起到了极好的自动化、智能化的管理作用，有效的提升了火电厂对干燃料管理的能效。智能化燃料管理系统对传统火电厂燃料管理方式带来了极大的变革，智能化管理系统实现了对燃料管理各个过程、环节管理的智能化、可视化、自动化。确保各项操作满足各级技术要求，能够在火电生产过程中实时的反映出燃料的信息情况，实现对燃料资源的集约管理，提升生产效率。
2、技术路线
燃料智能化管理系统建设是物联网与燃料管理的有机结合，利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、设备、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。燃料智能化管理系统通过构建统一的管理数据平台，使火电企业燃料过程生产的信息资源能够连续、自动地传输，达到对燃料结果管理、过程监控的目的，从而实现“大燃料”管理，即管理覆盖燃料计划、采购、调运、入厂计量、验收（采样、制样、化验）、煤场管理、掺配、入炉管理等方面，使燃料管理相关部门共同参与，建立从计划采购到入厂再到入炉的管理链，实现燃料的闭环管理。燃料智能化管理系统综合运用现代信息技术和先进科技手段，实现燃料各环节管理的时效性和合理性。通过燃料智能化管理系统可以有效统计分析燃煤电厂来煤情况，结合燃煤耗存情况、机组运行情况，科学合理地指导制定进煤计划;对来煤验收环节可以实现入厂计量过程自动化、电煤采制过程自动化、化验过程及数据管理网络化;对于煤场管理可以实现管理的实时化、数字化;对于燃煤掺配及锅炉运行环节实现依据锅炉实际运行情况制定实时、科学、合理的掺配方案制定，保证锅炉安全、经济、环保的运行。
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、燃料智能化建设各环节
火电企业燃料入厂验收主要包括燃煤数量与质量的验收，按照国家标准对相关作业环节的要求，通过对现有采样机、计量器具等硬件设备改造和新增部分设备与程序（如采样机随机布点、红外线挡车器、防计量遥控作弊等），对入厂煤入厂登记引导、过衡计量、机械采样、集样制样、接卸指挥及煤场扣杂、车辆回空、出厂磅单等业务流程，实现计算机程序自动闭环控制和视频全程监控。并能通过网络信息、移动通信等手段将现场实时采集的数据自动上传到燃料管理信息系统和相关管理者的通信工具中，及时发现和处理异常现象，减少人为干扰，提高工作效率，确保燃料验收数据的准确性、安全性和透明性。火电企业来煤主要分为火车煤、船运煤、汽车煤及部分皮带输煤，皮带输煤多为坑口电厂专用，占得比重较少，且与火车计量采样极为相似，此处不做赘述。下面分别对火车煤、船运煤及汽车煤入厂验收分别做介绍。
3.1火车煤
（1）入厂环节：火车煤来煤前，值班人员根据“提煤单”进行大票录入和车辆分批。火车煤入厂時通过车号识别装置，系统自动识别火车车厢的车号、车型、自重、车种、车长等信息，根据车号自动与系统录入的大票信息进行匹配。
（2）计量环节：火车煤通常采用两种计量方法：一是轨道衡直接称量法;二是采用检尺丈量车厢容积，再根据装满车厢的煤量，换算成煤的密度（t/m3），从而计算煤量。由于后者存在误差较大、计量方法较复杂、人为影响因素等缺陷，现今大中型火电企业普遍采用轨道衡验收入厂煤量，而对检尺计量验收煤量已经较少采用。轨道衡分为静态轨道衡和动态轨道衡，顾名思义静态轨道衡是车辆在轨道衡台面上于处于静止状态下进行称量;而动态轨道衡是车辆处于低速行驶状态下进行称量。为了缩短过衡时间，加快车辆的调度、周转，多数企业采用动态轨道衡计量煤量。车辆驶入动态轨道衡，获取车厢总重，系统将车号及过衡信息通过接口程序传入到燃料智能化管控系统中，从而实现计量环节无人值守。
3.2船运煤
（1）入厂环节：部分沿海电厂采用船舶运煤，船舶入厂前，电子仓单发送至厂内燃料部，燃料部录入仓单信息（包含船名、供应商、航次、批单号、煤种、代码、装船重量、卸船重量）并生成来煤预报信息。船舶到港后生成纸质单据并递送到至燃料部。
（2）计量环节：船运煤计量方法有水尺计量与电子皮带秤计量。由于水尺计量存在人为观测误差大等缺陷，多数企业采用电子皮带秤进行煤量计量。在一些沿江沿海的火电企业，通过海轮将煤运至企业专用码头，卸煤后由输煤皮带将煤转运进电厂。在输煤皮带上安装电子皮带秤，因其准确度可达到±2‰，准确度较高，在火电企业得到广泛应用。
（3）采样环节：企业采用皮带煤流采样装置对船运煤进行采样，当卸船机通过抓斗抓取一斗煤样送入皮带时，入厂皮带动作，输煤程控系统发送皮带运行信号至管控中心识别系统，识别系统将采样动作指令传递至皮带机械采样装置控制系统开始采样。当卸船机停止作业时，入厂皮带不动作，识别系统通知采样机停止运行。
4、总结
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，提高电企业燃料管理水平。
参考文献：
[1]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（2）：42-45.
（作者单位：国电科学技术研究院有限公司太原分公司）
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