燃料智能化管理.docx

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1、CSEPDI火力发电厂燃料智能化管理xf中国电力工程顾问集团Mx中南电力设计院Csntra1southernchinae1ecyricpowerdesigninstituteCpGCCCSEPDIOFCHINApowerengneerinoconsu1tinggroup1 .火力发电厂燃煤管理存在的主要问题2 .燃料智能化管理范围3 .燃料智能化管理功能构架及方案4 .燃料智能化管理工程实例5 .结语我国燃煤火力发电厂燃煤成本基本占火力发电厂成本的60%以上，耗煤量反映发电企业生产和经营水平，也影响发电企业经营效益。随着煤炭市场化改革的不断深入，火力发电厂的燃料管理工作的难度也越来越大，目前火

2、力发电厂燃煤管理存在的主要问题包括以下几个方面：1）现场管理粗放；2）管理方式落后；3）信息融合困难；1）现场管理粗放因为来煤情况复杂，技术水平有限，导致不同品质燃煤混乱堆放，无法准确知晓各煤种的精确堆放位置、堆放时间、库存量及品质信息，从而导致部分燃煤长期堆放，其热量、挥发份损失严重，直接影响锅炉配煤掺烧、资产核算和效益分析的准确性，生产成本增加。2）管理方式落后计量和化验数据以及煤场管理基本以“人治”为主，管理工具基本以人工辅助报表解决，数据获取、统计、显示、查询自动化程度极低，导致管理不可控。3）信息融合困难燃煤堆放位置、量、质、价、电等基础数据相关性差，未实现各阶段数据自动上传服务器，

3、且缺少统一直观的展现平台。基于上述问题，结合电力工程的实际特点，建设一套涵盖燃煤供应、燃煤计量、燃煤质检、煤场管理、燃煤耗用等燃煤全过程的集自动化、数字化、信息化三化融一的智能化全过程燃料管理系统是非常必要的，它能够为电厂燃煤管理提供科学的决策依据，实现燃煤经济配烧，降低燃煤成本，消除人为因素，提高电厂的经济效益。燃料智能化管理系统通过对现有燃料管理应用系统的重构与整合，并与资产财务一体化系统紧密集成，将业务管控、数据统计与实际业务过程有机结合，实现燃料计划、采购、调运、入厂、场存、耗用、结算、支付的全过程实时管理；为实现燃料精细化管理、一体化管控、在线实时业务分析，全面提升燃料管理水平创造条

4、件。根据各个工程的运煤系统，对各种来煤方式采用自动识别系统全程监控。建立燃料质检综合楼作为全厂燃料智能化中心，包括监控、采制样中心、管控中心和煤化验中心，皮带采样机煤样送到全自动制样间，形成采制一体化布局。对入厂、入炉煤统一化验，实现化验数据自动采集、化验报告自动生成、化验室质量控制信息化、网络化。燃料智能化管理系统包含以下子系统：夕CDeccccd燃料智能化管理系统全过程数字化动态管理系统自动识别系统自动计量系统自动采样系统自动制样系统自动存查样管理系统自动化验系统门禁和视频监控系统监控中心数字化煤场系统（1）全过程数字化动态管理系统：覆盖燃料计划、合同、调运、验收、接卸、结算、统计等管理系

5、统。（2）自动识别系统：主要为汽（火）车自动识别系统，实现汽（火）车来煤在进（出）厂、计量、采样、卸煤监督等环节的自动化、信息化管理；（3）自动计量系统：主要为汽车衡计量模块、轨道衡计量模块、皮带秤计量模块等，实现煤的进、耗、存的统计。（4）自动采样系统：主要包括汽车机械采样装置、皮带来煤机械采样装置、入炉煤皮带机械采样装置；采样机应为全断面采样方式，与自动识别控制系统建立数据接口，能够按来煤情况进行随机采样方案确定和控制集样罐选择，实现样品自动封装编码。（5）自动制样系统：主要为全自动制样系统。制样室安装全自动制样系统，实现制样过程自动化，样品自动封装编码，存查样、分析样达到自动传输功能，减

6、少人为干预。（6）自动存查样管理系统：实现存查煤样智能化、信息化存储管理。（7）自动化验系统：主要包括化验仪器、气路、网络管理以及配套设施等，实现化验数据的自动上传及日常质量控制管理。(8)门禁和视频监控系统：在燃料管理关键区域增加门禁及视频监控系统，一方面控制人员进出权限，另一方面实时监控现场工作状QjO(9)监控中心：通过网络将燃料入厂管理、计量、采制样各环节设备控制系统集成统一监视平台，实现对人员及各设备运行情况的实时监视，并实现异常报警和启停控制功能。(10)数字化煤场系统：通过三维煤场动态测控系统实现煤场范围内煤堆三维图形的真实、动态呈现，并结合燃料进耗存及化验数据对煤场分层、分堆进

7、行多属性显示，展现煤场每个区域、每个煤种的化验信息、存放时间信息、矿点信息、存量信息综合数据。为燃煤掺配提供指导性依据。同时运行人员可根据系统提供的指导性依据进行堆取料设备精确的取煤操作，为配煤掺烧提供可靠的执行数据。一、功能构架燃料智能化管理系统由智能现场、现场作业、燃料智能化信息管三个层次构成。燃料智能化管理系统功能架构如图：1）计划管理系统按照电厂日、周、月煤量需求及采购计划进行管理。系统能够根据发电量、供热量、煤耗、厂用电率等参数自动计算标煤量O系统按照矿别、时间、计划量等信息按任务进度、时间进度进行组合查询计划兑现情况，并动态图形化展示查询结果。2）合同管理（1）供应商管理（2）燃料

8、采购合同管理3）车辆管理车辆管理主要实现对入厂汽车的统一集中管理，建立通过黑名单等管理措施实现对入厂车辆严格管控。4）出入厂管理出入厂管理主要对来煤汽车排队、进厂、出厂进行统一管理，主要包括排队管理、入厂管理、出厂管理三个功能模块。主要应用物联网RFID、车牌自动识别等技术，对车辆进出厂进行严格把控。5）采样管理通过实现对汽车来煤或皮带来煤远程全自动机械采样、同时通过电子集样罐对样品进行封装编码，保证取样公正，样品安全。6）制样管理系统通过全自动联合制样系统进行制样，联合制样机自动实现电子集样罐上罐、解密、开罐、混煤、制样、包装的过程。包装后的样品通过编码进行标识。采用信息化手段对制样进行管控

9、。7）存查样管理存查样管理主要是对存查样的存、取、销毁进行管理。系统通过信息技术手段实现样品一样一柜，存、取全程可追溯，保证包装存查样的安全。8）化验管理系统实现化验室全部设备的检测数据在线采集、分析及自动上传功能。9）计量管理系统计量主要分为入厂汽车衡计量、皮带秤计量。系统通过自助计量与自动计量模式结合，实现计量作业自动化、智能化。采用自助计量能最大限度减少计量人员编制；通过对磅台进行信息化建设实现车辆上称自动定位检测、车辆熄火自动检测、自动防作弊检测，通过信号引导、语音提示系统对司机全程进行引导，提升计量的自动化、智能化水平。10)煤场管理(1)卸煤管理卸煤管理目前只针对汽车来煤，质检员做

10、卸煤前的煤质质检，通过PDA设备进行扣砰、扣杂操作。(2)防自燃管理系统通过安装自动温表，实现煤场温度自动检测，结合已有堆放数据煤场测温及堆放时间报表，可实时展示煤场的测温及堆放时间数。同时根据经验数据建立预警、报警机制，即时将煤场温度预警、报警信息告知管理者。(3)掺配掺烧管理系统以煤场煤质、煤场煤量、涉及煤种指标为前提，以设定为依据，自动编制多种掺配掺烧方案;根据锅炉燃烧特性、预期负荷、设备运行条件及调度要求，按照烧旧存新、燃烧经济性、燃烧效率最优、确保设备安全、稳定运行的原则，推荐配掺配掺烧方案的排序；对每个已执行的掺配掺烧方案的实际煤质、煤量数据做到实时可查;通过生产部门的人工输入，系

11、统可编制掺配掺烧方案后评价报告。CrXKCC“2111）结算管理系统根据来煤验收情况，综合（合同数据、检质数据、检斤数据）生成结算单，并按流程审批。系统能够根据结算情况生成结算台账。12）统计分析实现供应商、时间、采购类型、运输方式、煤种等不同维度综合查询功能。对各个业务环节数据进行实时查询，对燃料管理重要指标动态分析。二、实施方案1）自动识别控制系统（1）汽车自动识别控制系统自动识别控制系统通过RFID无线射频技术与信息技术、控制技术相结合，实现对运煤车辆信息自动识别；与衡器建立数据接口，实现计量数据自动计算；与采样机控制系统建立数据接口，实现自动随机生成采样方案；随机生成煤样编码，实现煤样

12、传输过程中的信息保密。自动识别系统按要求配备独立的RFID电子标签、读写器、天线、拦车器、信号灯、语音提示设备、1ED显示屏及控制系统等。各环节数据通过通信线路（光纤或超五类线）接入自动识别系统的服务器，形成数据的统一存储和管理。具体分为以下部分：车辆管理系统、车辆入厂管理系统、车辆出厂管理系统。CP9CCCtCPDI2）火车自动识别控制系统自动识别控制系统与轨道衡器建立数据接口，将衡称量的毛重、皮重信息自动上传到自动识别控制系统服务器，系统自动判断毛重与煤票毛重是否一致，超差并报警。生成车辆入厂计量记录，上传至燃料信息管理系统数据库服务器，对入厂计量记录进行统一存储和管理。自动识别控制系统与

13、入厂皮带采样机控制系统建立数据接口，按照车辆来煤信息调节采样机采样频率及缩分比，并按照矿别分配集样罐（同一矿点同一煤种放入同一采样罐）。采样完成破碎缩分后样品落入存样罐，样品罐满后可自动进行后续工作。如此过程有故障，需将故障报警信息反馈至燃料智能化管控中心。3）称重计量系统系统计量主要分入厂轨道衡计量、入厂汽车衡计量、皮带秤计量。（1）轨道衡计量火车车辆到达地磅后，系统自动读取火车电子标签内部车号数据。重量稳定后，计量员根据车号匹配计量预报（火车来煤计划），保存计量称重结果。计量完成后，播报语音，提示现场引导员指示火车司机开动火车更换计量车厢。系统自动生成过衡皮、毛、净重数据和过衡台账。整车计

14、量完成之后，系统自动生成采样计划单。入厂轨道衡计管理设备拓扑（示意图）E(B+1H车厢下称编制采样计划（2）入厂汽车衡计量车辆到达地磅时，RFID读卡器自动识别来车车载电子标签信息。系统自动对比标签信息，若信息不完整，系统来车引导灯红灯;若信息验证通过，引导灯绿灯，车辆上称。车辆上称熄火，仪表重量稳定之后，计量员保存计量结果。1ED屏同步显示重量，让司机可直观了解。计量完成，若当前计量毛重1ED屏显指定卸煤信息,拦车器放行，语音提示，车辆下称离开。系统自动生成过衡皮、毛、净重数据和过衡台账。入厂汽车所计量管理设备拓扑（示意图）o1v1h*11允许计量1EDM探作电随cpccCD(3)皮带秤计量

15、管理皮带秤计量主要实现对厂内所有皮带秤计量数据的采集，记录。输煤系统设置多级电子皮带秤，主要用于进、出煤场、入炉煤计量。电子皮带秤主要包括称体、称重显示器、称重传感器、测速装置和微处理机以及配套设施。4）入厂煤机械采样系（1）汽车入厂煤机械采样系统汽车煤进行“采样-制样-化验”一体化设计，断面采样，制出的13mm煤样自动封装编码。IA9.JKWWWiM9MeV）ift*泽MB）=1WHMHH1HK1T*修II、W工i/1-b/汽车采样装置实现全,JjsU（2）火车入厂煤机械采样采样装置实现全断面采样，制出的13mm煤样自动封装编码。rsxamm设备拓扑（示意国）开始采样嫡码单(3)皮带采样装置系统自动完成样品的封装编码，全过程能有