火電企業燃料智能化管理現狀及展望

馬新蕊+張慶輝

摘 要：從燃料智能化系統對燃煤的車輛入廠、自動采樣系統、計量、煤樣制備、化驗等現場實際運行狀況進行介紹，探究燃料智能化系統的不足之處，結合當今先進技術展望燃料智能化系統的前景。

關鍵詞：煤場管理；燃料智能化；煤質監督

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.180

1 前言

燃料智能化管理隨著工業4.0進程在各行業進入精細管理階段。基于大數據，以計算機管理為核心的管理模式已經逐漸成熟。現以某發電企業燃料智能化運營狀況來看，基本采用數據庫管理模式，以分散的工業計算機作為單元處理，以現場測量設備完成就地數據采集及實際控制。但是目前形成的燃料管理模式只是滿足了燃料智能化管理的運營，在可靠性及性能維護方面卻有待進一步完善，在系統使用過程中逐步修補各類缺陷基本了滿足日常燃料管理工作，但是一些設計上的缺失需要在經驗推廣下中得以完成，最終實現全面技術管理。

2 現狀分析

通過對燃料的智能化管理將以前燃料粗放低質的管理模式進行規范化、可控化管理，但是這種大宗商品煤的不確定性使得對其規范管理出現很強的針對性，實際上煤從煤礦到企業涉及到煤質及戶別等問題，對煤的管理產生很大的局限性。比如在管理軟件開發方面其邏輯結構差異性大，對于各設計廠家慣用的C#這種程序結構雖然面向對象，但介于這種不確定性的問題，導致軟件設計規范不一致，影響后期維護管理；另外根據集團公司燃料管理標準，涉及到批次及采樣代表性等客觀問題，使得智能化系統的適應性存在限制。在將軟件完善后使得更為適應本廠實際情況確保了燃煤的完全智能化管理。

3 現場管控系統

現場管控以自動識別系統為核心，對入廠來煤的來、耗、存、量、質、價進行智能化管理。

（1）入廠無人值守系統。入廠車輛初次入廠需要記錄車輛拉筋位置，并一同將其他車輛信息記錄到RFID射頻卡中。車輛首先進入入廠識別區域，將車輛信息錄入數據庫后方可放行，現場布置自動識別控制器識別車輛，地面布置道閘并輔以防砸車地感線圈，并通過系統控制紅綠燈指示車輛司機通行。此區域識別系統以工控機外加I/O控制器收發控制數據，通過串口輸送數據，待接口軟件解析數據后被后臺程序讀取并處理，入廠流程可以通過客戶端監控流程進度，歷史數據存放LOG文件中。通過此種管控模式完成入廠區域的無人值守管理。

（2）自動采樣系統。車輛進入指定采樣范圍后，識別器識別車輛后，與數據庫信息核對后，開始對車輛位置進行定位計算。本模式以紅外對射左上角為基準，通過對紅外對射器的遮擋情況判定Y軸坐標，以路邊激光測距儀精確測量車輛X軸位置，確定車輛位置后上傳至自動識別工控機，通過后臺程序生成隨機的采樣點位，并根據燃料的批次信息有代表性地確定采樣點數，然后將采樣命令下發到全自動采樣機。采樣機同樣設置有一個基準點位，通過坐標原點換算后開始執行采樣命令。采樣系統的控制全部由PLC程序控制，完成斷面采樣、粒度破碎、刮板縮分等環節后提取1.5KG左右，粒度6mm左右的煤樣。這些煤樣按戶別自動儲存到采樣桶中為煤樣制樣作準備。

（3）計量系統。采樣完成后，車輛進入計量階段。在計量區域完成排隊后上衡自動稱重，稱重管理通過紅外對射識別車輛是否完全上衡，然后降落道閘防止車輛沖出，待稱重數據穩定后計入數據庫，最后放行。計量衡前后設置監控系統，通過抓拍采集車輛視頻信息可以有效監督車輛的真實性。最后進入回皮稱重區域，與重車計量類同，但需要核實此車輛整個環節是否遺漏，并在燃料MIS系統中核查車輛數據是否完備方可放行出廠。

（4） 煤樣制備。當日的煤樣在次日零點開始自動制樣。自動識別系統下發自動制樣命令，采樣機樣桶中煤樣已經自動編碼，默認從#1桶開始放樣然后制備。整個制樣過程由PLC程序控制完成煤樣的自動輸送、縮分、破碎、烘干、磨制。破碎由錘式破碎機完成，按時間破碎后得到3mm存查樣及進入下一環節待烘干墨粉的煤樣，煤樣在50度的環境下烘干15分鐘后進入自動研缽體磨制粉樣。得到的是0.2mm的粉樣。所有樣品完成后自動封裝后需要數據庫將編碼寫進樣瓶底部磁卡中以便化驗區分類別。

煤樣由電梯傳送到化驗室，按照工藝化驗出煤樣的熱值、水分、灰分、等技術指標，所得數據同樣直接上傳至數據庫中，杜絕認為干預。

現場采集的所有數據在數據庫分類存儲后與入爐的熱值及計量結果同樣傳到燃料管理系統中。這些數據計算后與電量的計算從而得到度電指標品質。通過這種最終的效益衡量去體現燃料管理的成效，中間各個環節均可以做到技術監管，從而實現燃料管理的規范化，標準化。

4 展望

此套燃料智能化管控系統是基于現代計算機軟件與當今比較先進的測控設備組合而成。由于此種燃料管理是首次由設想變為實際，遇到的問題在逐步改進。較為突出的是：對各廠家設備的可靠性期望過高，特別是軟件維護方面，由于是封閉的后臺系統，當數據通訊出現故障時，對故障的明確判斷比較困難，需要軟件廠家遠程協助分析故障原因然后解決問題。且由于燃料管理系統數據實時性較強，系統中斷對燃料管理流程影響較大。且各項數據關系到煤質監督及結算等重要環節因此系統可靠性引起的問題對燃料管理影響較大。另外由于煤源的不確定性引起系統的系統漏洞同樣存在，由于煤源的不確定性對采樣及批次管理產生影響，在系統設計采制計劃時需要將這以因素考慮在內，導致一些極端情況出現時不能完全投入自動化，需要人為干預進行管理，且此種狀況需要在嚴格監督下進行，嚴重增加各級工作量，這些不可控因素需要在煤源管理中進一步改進。

燃料智能化系統在近五年的成長中逐步趨于完善，首先在設計施工過程中將后期維護充分考慮，軟件維護提供開放平臺便于系統管理，各測控設備狀態可以實時監測，就地設備安裝工藝采用嚴格工程管理技術標準等一些列措施來確保燃料智能化系統運行穩定，維護便利，性能安全。遠期設想燃料智能化系統將加入更多測控設備，采集更多數據并運用大數據庫管理模式實時監測燃料的來耗存量質價的變化，實現燃煤管理的精細智能化。

參考文獻：

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