火電廠燃料智能管控系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

賀紅陽(yáng) 王劍影 聶濤

摘 要：本文分析了火電廠汽運(yùn)煤采制化過程中存在的人為干擾因素，并以平頂山發(fā)電分公司燃料采制化智能管理系統(tǒng)為例，闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和主要功能。通過該系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)量、采樣、制樣、送樣、存樣以及化驗(yàn)等各環(huán)節(jié)精細(xì)化、智能化管理目標(biāo)，有效避免燃料質(zhì)檢過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：燃料管理;智能化;采樣;制樣

中圖分類號(hào)：TV553文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）29-0019-02

Abstract： This paper analyzed the human disturbance factors in the process of coal transportation in thermal power plant， and took the intelligent management system of fuel recovery in Pingdingshan Power Generation Company as an example to illustrate the design idea and main functions of the system. The fine-grained and intelligent management objectived of measurement， sampling， sample preparation， sample delivery， sample storage and laboratory testing， effectively avoid the risks in the fuel quality inspection process and enhance the economic benefits of enterprises.

Keywords： fuel management;intelligence;sampling;sample

1 燃料智能管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

1.1 調(diào)控一體化設(shè)計(jì)思想

改變?cè)腥剂显O(shè)備監(jiān)控、燃料運(yùn)行控制以及燃料管理信息化的分離格局，將監(jiān)控業(yè)務(wù)與調(diào)度業(yè)務(wù)、信息化管理實(shí)時(shí)融合，實(shí)現(xiàn)燃料調(diào)度與燃料運(yùn)行監(jiān)控一體化管理。這種新的管理模式可大幅度提高燃料運(yùn)行工作效率以及日常操作效率，有利于人員統(tǒng)籌調(diào)配，實(shí)現(xiàn)減員增效。

1.2 管理一體化設(shè)計(jì)思想

基于信息一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料管理職能不同體系的管理，并對(duì)各職能管理工作模式進(jìn)行優(yōu)化和補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)一體化管理，提高企業(yè)管理效率。

1.3 流程一體化

借助IT手段，整合優(yōu)化業(yè)務(wù)管理和流程控制，實(shí)現(xiàn)燃料管理各環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流程一體化，實(shí)現(xiàn)全面控制，提高管理效率。

1.4 信息一體化

充分利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，根據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，保證燃料管理各環(huán)節(jié)信息資源的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、共享化和一體化，使燃料管理和燃料運(yùn)行環(huán)節(jié)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享，從而節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)成本[1]。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要功能

火電廠燃料智能管控系統(tǒng)包括燃料自動(dòng)識(shí)別、計(jì)量、采制樣、煤樣封裝傳輸存儲(chǔ)、集中管控中心以及視頻門禁等設(shè)計(jì)模塊，功能全面，除汽車煤入廠需要人工輔助錄入供應(yīng)商信息外，其余驗(yàn)收計(jì)量、采樣等各環(huán)節(jié)均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)生成煤樣編碼。

2.1 汽車自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

汽車自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由入廠自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、計(jì)量自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、采樣自動(dòng)識(shí)別控制系統(tǒng)、出廠自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)及卸煤自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)通過先進(jìn)的管理軟件與操作流程，并利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)以及高科技的防作弊設(shè)備，最大限度地防止作弊現(xiàn)象的發(fā)生，減少企業(yè)不必要的經(jīng)濟(jì)損失，從而提高工作效率、降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)車輛入廠全過程自動(dòng)化、管理信息化和設(shè)備智能化，做到管理環(huán)節(jié)無(wú)縫對(duì)接、管理工作全自動(dòng)化、管理數(shù)據(jù)自動(dòng)生成、工作全程實(shí)時(shí)監(jiān)控，真正意義上對(duì)車流、物流進(jìn)行信息化管控。

2.2 自動(dòng)采樣系統(tǒng)

采用RFID無(wú)線射頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械采樣裝置自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)讀取電子標(biāo)簽、自動(dòng)選擇儲(chǔ)樣罐以及自動(dòng)生成采樣方案功能。此外，使用超聲波或光幕技術(shù)自動(dòng)定位采樣區(qū)域，隨機(jī)布點(diǎn)自動(dòng)生成采樣方案，采樣數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至燃料智能管控系統(tǒng)內(nèi)，數(shù)據(jù)具有可追溯性。采樣機(jī)集料斗加裝稱重裝置，迅速判斷采樣和留樣量是否正常。

2.3 自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)

識(shí)別系統(tǒng)與汽車衡建立通信連接，通過無(wú)線RFID技術(shù)自動(dòng)識(shí)別車輛與礦點(diǎn)信息，并將礦點(diǎn)信息與稱量數(shù)據(jù)自動(dòng)匹配，數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)上傳至燃料智能管控中心，完成自動(dòng)計(jì)量及數(shù)據(jù)備份。汽車衡加裝有防作弊儀，能確定作弊噸位數(shù)，逐條瀏覽作弊信息，同時(shí)汽車衡具有遠(yuǎn)程傳輸及短信報(bào)警功能，加裝有攝像頭，作弊時(shí)能聯(lián)動(dòng)抓拍現(xiàn)場(chǎng)照片。

2.4 原煤樣轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)

在3臺(tái)汽車采樣機(jī)與1臺(tái)在線全自動(dòng)制樣機(jī)間，通過氣動(dòng)傳輸管道進(jìn)行連接，采樣機(jī)所采集13mm原煤樣傳入全自動(dòng)封裝機(jī)，使用6L煤樣瓶進(jìn)行就地封裝、寫碼，通過氣動(dòng)傳輸管道傳至全自動(dòng)制樣機(jī)入料口，在自動(dòng)卸料機(jī)中對(duì)煤樣瓶進(jìn)行自動(dòng)讀碼、拆瓶，并對(duì)煤樣進(jìn)行混樣、拌樣、稱重，再進(jìn)入全自動(dòng)制樣機(jī)制樣。拆瓶后的空瓶在自動(dòng)卸料機(jī)中進(jìn)行自動(dòng)清洗、擦碼，再通過共用的氣動(dòng)傳輸管道回轉(zhuǎn)至采樣機(jī)處進(jìn)行封裝，使樣瓶重回待裝料狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)樣瓶循環(huán)使用，全過程無(wú)人為干預(yù)，自動(dòng)運(yùn)行。

2.5 全自動(dòng)制樣系統(tǒng)

設(shè)計(jì)2臺(tái)全自動(dòng)制樣機(jī)，1臺(tái)在線1臺(tái)離線，且均具有自動(dòng)稱重、自動(dòng)除鐵、輸送、破碎、縮分、自動(dòng)清洗、烘干、制粉、研磨、清掃、樣品自動(dòng)封裝、棄樣暫存及回收處理功能。整個(gè)制樣過程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、環(huán)保、無(wú)人值守。自動(dòng)制備1份6mm全水分煤樣、2份3mm存查煤樣、2份0.2mm分析煤樣及2份0.2mm留存樣，留樣量符合國(guó)標(biāo)要求。

2.6 煤樣傳輸存取系統(tǒng)

該傳輸存取系統(tǒng)用于傳送6mm全水樣、3mm存查樣和0.2mm分析樣。在新建質(zhì)檢樓二樓設(shè)置智能存樣間，安裝1套智能存樣柜，存樣、取樣過程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，同時(shí)支持手動(dòng)存取樣。系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別樣品信息，隨機(jī)安排倉(cāng)位，自動(dòng)存取，全程記錄，實(shí)現(xiàn)“人樣分離，盲存盲取”。同時(shí)，在化驗(yàn)室安裝1臺(tái)智能取樣終端，通過化驗(yàn)室取樣終端發(fā)出指令，從而從智能存樣柜中取出樣品。取樣傳輸系統(tǒng)使用壓縮空氣作為動(dòng)力，將樣品通過密閉的管道進(jìn)行傳輸，整個(gè)過程無(wú)需操作員參與即可將煤樣傳遞到指定地點(diǎn)。

3 工程實(shí)施后效益分析

對(duì)汽運(yùn)煤采制化、燃料接卸全過程采取智能化管控，能夠有效提升工作效率，擺脫了過去人工布點(diǎn)采樣、人工送樣、人工填報(bào)化驗(yàn)結(jié)果以及人工管控車輛填報(bào)信息的工作方式，彌補(bǔ)了管理上的漏洞，降低了質(zhì)檢崗位職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。此外，采制樣、樣品存放全過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，無(wú)人為干預(yù)，徹底解決了人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、取送樣環(huán)節(jié)監(jiān)管難度大的問題，做到從制樣到化驗(yàn)過程的“人樣分離、即化即取”，提高了燃料質(zhì)檢管控水平，并優(yōu)化了采樣、破碎、縮分、烘干、研磨以及裝瓶的制備流程，完全實(shí)現(xiàn)了6mm全水樣、3mm存查樣和0.2mm存查分析樣的自動(dòng)化采制樣，最大程度上剔除了人為因素的干擾。

燃料智能管控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控或控制智能化設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，實(shí)現(xiàn)了燃料管理過程信息化與自動(dòng)化，保證了入廠煤驗(yàn)收各環(huán)節(jié)與外部的物理隔離。同時(shí)，徹底解決了采、制樣工作環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，加強(qiáng)了職工健康保障。

此外，燃料智能管控系統(tǒng)有效地降低了人工成本與工作風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)相關(guān)資料顯示，每年節(jié)約人工成本在100萬(wàn)元左右。智能輔助決策系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，提供決策依據(jù)，進(jìn)行合理配煤摻燒，每年帶來的間接利潤(rùn)在500萬(wàn)元左右。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳麗英，賀立志，韓康.關(guān)于火力發(fā)電廠煤樣在線自動(dòng)傳輸與管理的探討[J].煤質(zhì)技術(shù)，2016（3）：12-14.