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火电企业燃料智能化管理现状及展望

  摘 要:从燃料智能化系统对燃煤的车辆入厂、自动采样系统、计量、煤样制备、化验等现场实际运行状况进行介绍,探究燃料智能化系统的不足之处,结合当今先进技术展望燃料智能化系统的前景。
  关键词:煤场管理;燃料智能化;煤质监督
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.180
  1 前言
  燃料智能化管理随着工业4.0进程在各行业进入精细管理阶段。基于大数据,以计算机管理为核心的管理模式已经逐渐成熟。现以某发电企业燃料智能化运营状况来看,基本采用数据库管理模式,以分散的工业计算机作为单元处理,以现场测量设备完成就地数据采集及实际控制。但是目前形成的燃料管理模式只是满足了燃料智能化管理的运营,在可靠性及性能维护方面却有待进一步完善,在系统使用过程中逐步修补各类缺陷基本了满足日常燃料管理工作,但是一些设计上的缺失需要在经验推广下中得以完成,最终实现全面技术管理。
  2 现状分析
  通过对燃料的智能化管理将以前燃料粗放低质的管理模式进行规范化、可控化管理,但是这种大宗商品煤的不确定性使得对其规范管理出现很强的针对性,实际上煤从煤矿到企业涉及到煤质及户别等问题,对煤的管理产生很大的局限性。比如在管理软件开发方面其逻辑结构差异性大,对于各设计厂家惯用的C#这种程序结构虽然面向对象,但介于这种不确定性的问题,导致软件设计规范不一致,影响后期维护管理;另外根据集团公司燃料管理标准,涉及到批次及采样代表性等客观问题,使得智能化系统的适应性存在限制。在将软件完善后使得更为适应本厂实际情况确保了燃煤的完全智能化管理。
  3 现场管控系统
  现场管控以自动识别系统为核心,对入厂来煤的来、耗、存、量、质、价进行智能化管理。
  (1)入厂无人值守系统。入厂车辆初次入厂需要记录车辆拉筋位置,并一同将其他车辆信息记录到RFID射频卡中。车辆首先进入入厂识别区域,将车辆信息录入数据库后方可放行,现场布置自动识别控制器识别车辆,地面布置道闸并辅以防砸车地感线圈,并通过系统控制红绿灯指示车辆司机通行。此区域识别系统以工控机外加I/O控制器收发控制数据,通过串口输送数据,待接口软件解析数据后被后台程序读取并处理,入厂流程可以通过客户端监控流程进度,历史数据存放LOG文件中。通过此种管控模式完成入厂区域的无人值守管理。
  (2)自�硬裳�系统。车辆进入指定采样范围后,识别器识别车辆后,与数据库信息核对后,开始对车辆位置进行定位计算。本模式以红外对射左上角为基准,通过对红外对射器的遮挡情况判定Y轴坐标,以路边激光测距仪精确测量车辆X轴位置,确定车辆位置后上传至自动识别工控机,通过后台程序生成随机的采样点位,并根据燃料的批次信息有代表性地确定采样点数,然后将采样命令下发到全自动采样机。采样机同样设置有一个基准点位,通过坐标原点换算后开始执行采样命令。采样系统的控制全部由PLC程序控制,完成断面采样、粒度破碎、刮板缩分等环节后提取1.5KG左右,粒度6mm左右的煤样。这些煤样按户别自动储存到采样桶中为煤样制样作准备。
  (3)计量系统。采样完成后,车辆进入计量阶段。在计量区域完成排队后上衡自动称重,称重管理通过红外对射识别车辆是否完全上衡,然后降落道闸防止车辆冲出,待称重数据稳定后计入数据库,最后放行。计量衡前后设置监控系统,通过抓拍采集车辆视频信息可以有效监督车辆的真实性。最后进入回皮称重区域,与重车计量类同,但需要核实此车辆整个环节是否遗漏,并在燃料MIS系统中核查车辆数据是否完备方可放行出厂。
  (4) 煤样制备。当日的煤样在次日零点开始自动制样。自动识别系统下发自动制样命令,采样机样桶中煤样已经自动编码,默认从#1桶开始放样然后制备。整个制样过程由PLC程序控制完成煤样的自动输送、缩分、破碎、烘干、磨制。破碎由锤式破碎机完成,按时间破碎后得到3mm存查样及进入下一环节待烘干墨粉的煤样,煤样在50度的环境下烘干15分钟后进入自动研钵体磨制粉样。得到的是0.2mm的粉样。所有样品完成后自动封装后需要数据库将编码写进样瓶底部磁卡中以便化验区分类别。
  煤样由电梯传送到化验室,按照工艺化验出煤样的热值、水分、灰分、等技术指标,所得数据同样直接上传至数据库中,杜绝认为干预。
  现场采集的所有数据在数据库分类存储后与入炉的热值及计量结果同样传到燃料管理系统中。这些数据计算后与电量的计算从而得到度电指标品质。通过这种最终的效益衡量去体现燃料管理的成效,中间各个环节均可以做到技术监管,从而实现燃料管理的规范化,标准化。
  4 展望
  此套燃料智能化管控系统是基于现代计算机软件与当今比较先进的测控设备组合而成。由于此种燃料管理是首次由设想变为实际,遇到的问题在逐步改进。较为突出的是:对各厂家设备的可靠性期望过高,特别是软件维护方面,由于是封闭的后台系统,当数据通讯出现故障时,对故障的明确判断比较困难,需要软件厂家远程协助分析故障原因然后解决问题。且由于燃料管理系统数据实时性较强,系统中断对燃料管理流程影响较大。且各项数据关系到煤质监督及结算等重要环节因此系统可靠性引起的问题对燃料管理影响较大。另外由于煤源的不确定性引起系统的系统漏洞同样存在,由于煤源的不确定性对采样及批次管理产生影响,在系统设计采制计划时需要将这以因素考虑在内,导致一些极端情况出现时不能完全投入自动化,需要人为干预进行管理,且此种状况需要在严格监督下进行,严重增加各级工作量,这些不可控因素需要在煤源管理中进一步改进。
  燃料智能化系统在近五年的成长中逐步趋于完善,首先在设计施工过程中将后期维护充分考虑,软件维护提供开放平台便于系统管理,各测控设备状态可以实时监测,就地设备安装工艺采用严格工程管理技术标准等一些列措施来确保燃料智能化系统运行稳定,维护便利,性能安全。远期设想燃料智能化系统将加入更多测控设备,采集更多数据并运用大数据库管理模式实时监测燃料的来耗存量质价的变化,实现燃煤管理的精细智能化。
  参考文献:
  [1]贺小明,张顺林.火电企业燃料智能化管理[J].中国国电集团火电企业燃料智能化管理建设验收标准.
  [2]曹长武.电力用煤采制化专题技术[M].北京:中国质检出版社,2012.
  [3]邱世明,张广宏.集团企业燃料管理信息系统研发与应用[J].电力信息化,2012.


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