基于燃料全過程的在線燃煤摻配摻燒系統研究

王鑫

貴州華電桐梓發電有限公司 貴州遵義 563200

目前我國對許多燃煤摻配摻燒優化算法進行了研究，并獲得了良好效果，但是這些成果沒有很少被落實在電廠實踐中。電廠通常在燃煤摻配摻燒中控制混煤水分、發熱量、揮發分、灰粉等參數，使這些參數盡量達到設計值滿足燃燒需求。這一燃煤摻配摻燒方式只需簡單計算既能獲得相應方案，以此指導燃煤工作進行，但很少考慮影響因素，無法保證混煤實用性，極易出現排污超標和安全隱患等問題，難以獲得良好經濟效益。針對這一情況，應研發出操作簡單、效果強大及功能完備的燃煤摻配摻燒軟件系統，以此對相應工作進行指導，減少配煤時間，將人員工作強度降低。

1 廣義燃煤摻配摻燒技術

廣義燃煤摻配摻燒技術基于傳統摻配摻燒技術，并根據電廠燃料全過程運行及管理監控系統，對燃料全過程管理以及摻配摻燒重要影響因素和優化模型進行研究。

1.1 煤炭購買

根據點常識及庫存情況和市場煤炭信息，利用煤質數據庫、摻燒經驗庫和摻配摻燒預測平臺來優化決策，基于機組運行的安全性和環保性，制定最佳購煤方案。

1.2 煤炭堆放

按照購煤的能源結構和摻配摻燒方案，根據摻配摻燒條件來統籌規劃和分配煤場每一區域所堆放的煤類，根據來煤類別、目前庫存等信息對來煤批次進行合理規劃，并確定其堆放位置。

1.3 配煤和燃煤

煤種、摻燒方式、摻燒比例和外界條件不同的情況下，應計算匹配最優的燃煤效果，以此制定配煤方案和摻燒建議，對電廠管理摻配摻燒起到指導作用。此外，對摻燒實際運行情況數據進行統計分析，對摻燒結果加以評價。

1.4 上煤

結合煤場庫存結構、摻燒方案、上煤設備狀態，合理制定上煤建議，主要對摻燒方案需燃煤的堆煤量、煤場存量、堆放位置和上煤設備狀態進行判斷，在滿足時可提供上煤煤種、取煤位置、煤量等信息，如果不滿足，應進行警告。

2 燃煤摻配摻燒管理辦法

2.1 規范摻配程序

為滿足摻配燃燒要求，技術部門結合來煤情況合理制定燃煤摻配管理辦法，根據摻配摻燒管理的辦法要求以及機組運行工況制定燃煤摻燒方案許可范圍，燃料運行和管理人員按照燃煤摻配比例來調整，運行部結合相關化驗結果提出摻配方案，根據方案開展配煤摻燒工作，燃煤摻配比例可為調整燃燒提供依據[1]。

2.2 細化基礎管理

為保證摻配煤合格，需要準確掌握設備運行工況、燃燒工況、摻燒情況以及鍋爐燃燒參數變化等，觀察高符合與低負荷運行情況。保證機組鍋爐運行的安全性和穩定性，正常進行摻燒。

2.3 嚴格過程管理

燃煤摻配摻燒需要長期探索和積累經驗，在過程管理中做好安全生產工作才可進一步發展。燃煤摻燒需要專人負責，保證各級人員負責、態度積極。生產技術部對摻配摻燒方案和試驗進行制定后應該不定期檢查摻配比例和摻配方式。開通燃煤管理的專用渠道，保證特殊煤種摻配有合理的質量。對于特殊煤種需要安排專人跟蹤負責，并及時通知專業負責人。

2.4 加強人員培訓

對運行人員加強思想教育，提升運行人員責任心以及敬業精神，加強其節能和安全意識。并且需要加大培訓力度，提升運行技術人員業務素質以及對異常燃燒工況進行處理的能力[2]。可邀請專家開展講座講解相關理論知識，可讓技術能手介紹燃燒調整的體會以及經驗，安排專業人員調整運行中出現的異常情況，提升運行人員技能水平。

3 全過程燃料管理數字化系統

從火力發電廠燃料管理和驗收煤炭質量精細化工作的角度出發，建設管理系統可以從以下幾個方面入手：①保證設備流程的完整性：由于來煤方式的不同，依據這種情況要實施全流程的監督和管理，采集和分析相關的數據信息，因此實現自動化信息化尤為重要。②完成自動分配和引導的重要工作：針對汽車來煤的情況，建立的監督和管理系統對于汽車相對應的采樣、計量和分配區域能夠直觀的引導，可視化設備在這個過程中發揮十分重要的作用。③流程的全部監管和督查：車輛入廠驗收的過程中可以自行檢查，一旦發現異常自動落鎖。④針對重點區域和環節引入先進設備：采樣、計量、卸煤等一些列工作環節都應引入先進設備，對這些環節進行重點監管，并通過一定的技術方式采集數據信息，傳達真實有效的數據信息。具體體現如下：①采樣的過程中為了實現自動化工作可以充分利用來車定位技術達到目標，自動采集車輛外觀和拉筋信息，來車自動識別后能夠自動分配采樣點自動分配或者執行全斷面自動采樣。②對來車體積自動化測量的過程中，可以根據識別后的礦點經驗密度，橫縱向校核，處理計量過程中存在的遙控、掛水箱等問題。③為了更加精準的采集和上傳卸煤數據信息，可以在這環節中應用來車自動定位技術。④為了更好的管理來車數據的歷史信息，應該建立一個系統的數據管理檔案，記錄和分析各車、各供應商、各礦點的歷史數據，增加信譽度等標簽。⑤為了實現流程自動化，應該在各個環節中引入新的技術和設備，減輕人員的工作量，在保證作業效率的同時提升數據采集的準確性，也能緩解工作人員和供應商之間存在的矛盾[3]。

4 實際應用案例

在某燃煤電廠實際應用在線燃煤摻配摻燒系統，系統投入運行前，充分考慮電廠的配煤條件、燃煤結構、燃料信息、改造參數以及鍋爐設備，利用電廠燃料系統接口對煤場的煤礦信息、加倉信息以及來煤信息進行獲取，基于摻配摻燒模型來制定最佳的摻配方案，同時在SIS 上獲得工況穩定數據，以此來評價實際燃煤摻配摻燒情況，并開放燃煤摻配摻燒經驗庫，閉環管理摻配摻燒的決策系統。基于此科學指導電廠的煤炭購買、堆放、摻配等工作。

5 結語

在線燃煤摻配摻燒系統可為發電企業提供基于燃料信息化、智能化管理的燃煤摻燒管理及決策平臺，可對電廠摻配摻燒管理工作進行長期指導，確保各項設備運行的安全性、經濟性和環保性，實現電廠燃料信息智能化和集成。