燃煤电厂采制一体化应用前景
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作者:邹艳庆
摘要：煤炭在燃煤电厂成本中占据重要的地位，煤炭占火电经营成本的70%以上，近年来，我国煤炭价格不断攀升，大大增加了燃煤电厂的经营成本，燃料采制化是发电企业维持正常运转、提高经营效益的主要手段。燃料采制化是燃料管理中的核心工作，是燃煤电厂燃料成本的生命线，但是目前燃煤电厂中采制工作管理较粗放。在燃料验收过程中智能化建设，特别是采制一体化是燃煤电厂燃料管理提升的重要途径，可有效提升燃料采制水平，促进企业燃料管理水平，提升企业的经营管理水平，推动企业持续向上发展。
关键词：燃煤;一体化;前景
一、电厂燃料采制一体化、智能化发展前景
现阶段，随着信息化技术的高速发展，各电力企业纷纷开始进行燃料智能化建设工作，减少燃料采样、制样、化验等环节的人工干预，实现燃料工作智能化、一体化、自动化，进而通过提升燃料管理水平打造企业核心竞争力。国电集团从2011年开始推动燃料管理创新工作，国电2012年在《中国国电集团公司燃料智能化管理建设规划》中明确提出了智能化管理的目标;华电集团2014年开始搞全自动制样一体化试点工作;大唐集团2013年选择部分电厂进行了“入厂验收监管系统”、“数字化煤场”、“数字化标准实验室”三大项目的建设试点工作。均已取得较好成绩。
二、电厂燃料采制管理现状
燃料采制工作在燃料管理占有举足轻重的地位，它是燃料管理的核心工作，它代表着燃料管理工作的公平公正。目前大部分燃煤电厂均已实现机械采样，部分电厂已实现机械采样自动化，自动选点采样，但是煤样的倒样合样过程为人工操作，制样设备部分机械化，主要应用于破碎阶段，采制样环节相距较远，煤样传输主要通过人工进行传输，传输距离远，燃料采制工作区域分散，管控面积大，监管难度大，现场管理工作粗放，管理方式落后，主要工作以人工为主，工作效率低下，大部分电厂未进入采制一体化、智能化时代。
三、实现燃料采制一体化的阻碍
（一）采样
目前大部分燃煤电厂采样系统可以自动随机生成采样方案，采样设备自动根据采样方案进行采样工作，自动分配集样罐，但其后续工作，各台采样机的集样罐搬运，卸罐合样工作，全部为人工操作，通过人工将煤样倒入集样桶进行密封工作，当大量来煤时，每天需要几次重复的进行相关的工作，当天采样结束后，统一由人工通过车辆运输至制样室，煤样在采样区域放置时间较长。
（二）制样
目前大部分电厂的制样室普遍距离采样区域较远，制样设备较为落后，部分机械化设备主要用于破碎阶段，整个制样过程全部需要人工参与，13mm全水或6mm全水全部需要人工取样，整个缩分阶段需要人工进行堆锥四分法和二分器进行缩分，机械破碎阶段也需要人工进行倒料和取料，危险性较大。
四、采制一体化解决方案
（一）采制一体化设备介绍
现在市场中采制智能化设备已较成熟，可以实现采制一体化。智能分矿包装单元（机采后端），可有效实现样桶自动解锁开盖、自动接料称重、自动分样、自动封装和写码标识等功能;自动合样归批系统（制样前端），通过读卡器识别样桶是否属于当前制样存样桶，样桶归批完毕后自动倒样，空桶转入待归批位置;全自动制样设备自动制取全水分煤样、3mm存查样、02mm分析样，无人参与，减少人为干预，降低劳动强度，整个制样过程做到“人煤隔离”。
（二）现有设备升级改造
现有采制距离较短，采样区域与制样区域较近，可拆除现有采样机集样器，从新设计建设采样机智能分矿包装单元，对采样环节的煤样收集、缓存、密封、自动卸料等操作，煤样采取完毕后，经传输装置输送至制样室进行制样，同时改造制样室，制样室新建设自动合样归批系统和全自动制样设备，采制自动对接，自动制样。采制远距离对接，煤样缓存至暂存煤样桶内，样品全部采集完成后，煤样通过长轨道或者长皮带传输或者转运设备进行转运，智能转运设备进行转运经济性较加。采制远近距离对接，都需要对现有设备进行升级改造，要对采样机后级设备升级改造，制样室要建设全自动制样设备。
（三）新建采制一体化设备
对于新厂建设采制一体化设备，或旧厂新建采制一体化设备，相对于在原有设备上改造建设优点明显，可有进行有效设计工作，进行整体布局，切实做到采制一体化，提高工作效率。
采样机采集的煤样经过智能封装系统，对样桶进行封装加密，通过提升装置，将封装好的样桶提升至楼上自动制样室，进入合样归批系统进行合样归批，采用自动倒料系统自动倒料，进入自动制样系统制样。自动制样系统进料端通过与合样归批系统连接，实现样品的在线对接，实现采制一体化。
五、燃料采制一体化建设必要性
目前大部分电厂燃料采制作业区域工作均在不同地点进行，人工参与度大，劳动强度大，采制业务流程规范性差，风险把控难度大。以某电厂燃料管理工作为例，目前入厂验收有三处入厂机械采样区域，其中2处汽车采样区域，1处火车采样区域，一处汽车采样区域距离人工制样室4000米左右，火车采样区域距离人工制样室3500米左右;每天汽车进煤最大可达到1000车，汽车和火车煤结算煤样数可到30个批次，汽车结算煤样每天需要进行4到5次的人工卸罐合样操作，火车来煤每天可达到10列，火车煤样每个批次需要进行一次人工卸罐合样操作，目前通过人工卸罐合样，转运至人工制样室，机采煤样大，转运距离远，煤样的集样送样人工参与度大，工作效率低，廉政风险大，风险把控难度大;采用传统的人工制样方式进行制样工作，制样设备只能进行简单的破碎工作，制样任务繁重，最大制样任务每天可达60个煤样，采用传统的制样方式，人为参与环节多，工作效率低。
六、燃料采制一体化重要性
（一）确保样品代表性
目前大部分电厂机采煤样的卸罐合样、送样、制样全部为人工操作，进行燃料采制一体化、智能化建设，全自动采样系统可实现自动随机生产采样方案、自动选点、自动采样、自动分配集样罐、自动合样、自动送样接样，采制无缝对接，杜绝人工卸罐合样送样、减少中间长时间停放和送接样环节水分损失，全自动制样系统可实现自动制取全水分且在线检测、自动制取3mm存查样、自动制取0.2mm分析样，自动密封、杜绝人工参与制样过程。
（二）燃料采制管理集中管控，降低燃料管理风险
燃料采制工作中，防范包括采样、制样环节在内的燃料管理过程中的廉政风险是每个燃煤电厂必须面对的问题。电厂以前往往从制度建设、人员管理、强化监督和煤炭供应商管理等角度着手，取得了一定成效，但采制过程管控中风险依然存在。燃料采制一体化可实现采制工作集中作业，集中管控，自动采样、自动制样、样品自动传输、整个过程“人煤隔绝”，变“人防”为“技防”，从根本上降低燃料采制管理风险。燃料采制一体化、智能化有效避免采制人工操作过程产生的误差，避免人为因素造成的煤质纠纷风险。
（三）降低劳动强度、改善工作环境
采制一体化、智能化，实现采样系统自动采样集样无人操作，现场无人值守，采制自动对接，减少人工送样环节，自动制样系统连续制样时间平均为15min/个煤样，相比于传统方式，自动制样工作效率成倍提升，整个样品制备过程可无人值守，因此极大程度降低了操作者劳动强度。另外，自动制样系统各个处理过程在封闭的装置中完成、且系统配置有环保除尘功能，没有粉尘污染。
（四）降低燃料成本支出
燃料采制一体化、智能化可有效避免在采样、制样等环节出现的质量掺假、以次充好等问题，特别是避免了人工卸罐合样及采制中间长距离送样環节，降低电厂燃煤成本的支出，有效的消除人工操作的弊端;减少煤样长时间放置时间，减少中间操作环节水分损失，当一批煤结束采样后可立即制样，不必等待当天全部停煤后统一送样制样;同时燃料采制一体化、智能化可实现采样、制样、全过程自动化，从而大幅减少采制人员、缩减人工作业时间、提高工作效率，在一定程度上节省了人工成本。
（五）提升燃料管理水平，符合发电企业发展的需求
燃料占据燃煤电厂成本高居不下，高达70%以上，企业如何做到有效控制燃料成本，提高企业竞争力，是企业生存的关键，燃料采制一体化、智能化建设可有效管控燃料成本，提高企业竞争力，提高企业生存力，燃料管理采制一体化、智能化建设是提升企业燃料管理水平的需要，符合企业发展的需求。
作者简介：邹艳庆（1984），男，吉林公主岭人，本科，工程师，托克托发电公司燃料质检部主管，研究方向：从事电厂燃料采制化技术管理工作。
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