官文靜

摘 要：文章通過介紹國(guó)內(nèi)外燃料管理與煤質(zhì)優(yōu)化情況，燃料管理及煤質(zhì)優(yōu)化系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)，表明了該系統(tǒng)可有效在電廠局域網(wǎng)中發(fā)揮數(shù)據(jù)共享作用，且其性能優(yōu)秀，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，對(duì)提高電廠效益有著關(guān)鍵意義。

關(guān)鍵詞：燃料管理；煤質(zhì)優(yōu)化；軟件開發(fā)

中圖書分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）32-0139-02

對(duì)燃煤電來(lái)講，其在燃料的支出上占電廠總發(fā)電成本的80%左右，對(duì)電廠的經(jīng)濟(jì)效益造成了極大影響。此外，電廠鍋爐是依照特定煤質(zhì)和煤種設(shè)計(jì)和制造的，容易引起電廠安全事故。要解決該問題，可應(yīng)用先進(jìn)的系統(tǒng)對(duì)燃料進(jìn)行綜合的分析查詢，優(yōu)化燃煤采購(gòu)及煤質(zhì)，實(shí)現(xiàn)信息共享，降低電廠成本，繼而提高電廠的安全性與經(jīng)濟(jì)性。

1 國(guó)內(nèi)外燃料管理與煤質(zhì)優(yōu)化情況

從電力事業(yè)的角度來(lái)講，煤質(zhì)優(yōu)化與燃料管理的信息化與網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然趨勢(shì)，目前在該領(lǐng)域上，國(guó)內(nèi)國(guó)外的研究都已取得較為豐碩的成果，涵蓋經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、安全與環(huán)保等各個(gè)方面，不僅有利于電廠的管理及運(yùn)行，同時(shí)也帶給人類和社會(huì)極大的效益。

1.1 國(guó)外燃料管理與煤質(zhì)優(yōu)化情況

國(guó)外在煤質(zhì)優(yōu)化與燃料管理方面的研究主要針對(duì)煤質(zhì)對(duì)鍋爐及運(yùn)行造成的影響，配煤優(yōu)化等涉及燃煤安全性、經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性的開發(fā)及研究進(jìn)行。瑞士的ABB公司研究開發(fā)出一套配煤系統(tǒng)，該套系統(tǒng)可應(yīng)用于電廠，起到控制污染物排放，保護(hù)環(huán)境的作用，同時(shí)還可提高其經(jīng)濟(jì)效益。英國(guó)的IEA煤炭研究所通過調(diào)查，確定了煤質(zhì)可對(duì)電廠運(yùn)行造成的影響。美國(guó)動(dòng)力所使用的煤基本為優(yōu)質(zhì)煤，優(yōu)質(zhì)煤在燃燒界中被普遍被認(rèn)為在煤粉爐中的燃燒效果良好，因此應(yīng)把關(guān)注點(diǎn)放在研究環(huán)保與經(jīng)濟(jì)性方面。20世紀(jì)80年代初，美國(guó)電力工程協(xié)會(huì)建立了“煤質(zhì)對(duì)發(fā)電廠運(yùn)行和成本影響的研究”課題，同時(shí)還建立了煤質(zhì)影響模型。之后，其為了計(jì)算不同煤質(zhì)運(yùn)行及維護(hù)成本，又開發(fā)出了煤質(zhì)工程分析系統(tǒng)，用以計(jì)算排放參數(shù)和飛灰電阻特征，估算積灰傾向與煤結(jié)渣等。

1.2 國(guó)內(nèi)燃料管理與煤質(zhì)優(yōu)化情況

國(guó)內(nèi)主要從燃料管理的經(jīng)濟(jì)性與信息化的方向?qū)γ嘿|(zhì)優(yōu)化及燃料管理進(jìn)行研究。其中包括有配煤對(duì)安全性及經(jīng)濟(jì)性造成影響的研究，燃料運(yùn)行“一條龍”研究，煤種變化可對(duì)運(yùn)行造成影響的研究等。國(guó)內(nèi)大多數(shù)科研機(jī)構(gòu)和電廠都有針對(duì)電廠燃料信息化管理進(jìn)行的研究，某些相關(guān)應(yīng)用軟件就是從中開發(fā)出來(lái)的，這些應(yīng)用軟件降低了因人為因素而導(dǎo)致的錯(cuò)誤，增強(qiáng)了運(yùn)行管理的效率，提高了電廠效益。當(dāng)前在安全性及經(jīng)濟(jì)性的研究上，主要建立不同煤質(zhì)變化與經(jīng)濟(jì)和安全關(guān)系的模型，用以分析煤質(zhì)同安全性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，從中尋找可有效提高安全性和經(jīng)濟(jì)性的手段。該類模型有浙江大學(xué)的“配煤專家系統(tǒng)”，杭州半山發(fā)電公司的“煤種變化對(duì)鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性影響的分析模型”，以及華北電力大學(xué)的“煤質(zhì)工程系統(tǒng)分析”等，建立這類模型和開發(fā)系統(tǒng)將有效提高煤質(zhì)優(yōu)化程度，從運(yùn)行和煤質(zhì)兩個(gè)方面確保了電廠優(yōu)化，進(jìn)而使經(jīng)濟(jì)性與安全性得到提高。

2 系統(tǒng)分析

分析某電廠原有的燃料管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)，可從中發(fā)現(xiàn)幾點(diǎn)問題：一是數(shù)據(jù)混亂缺乏條理，不僅影響燃料采購(gòu)工作，還導(dǎo)致大量重復(fù)性工作，使人力資源不能得到有效合理的利用；二是鍋爐運(yùn)行和燃料管理被互相孤立，難以進(jìn)行信息上的交流；三是分析、查詢歷史數(shù)據(jù)的過程非常繁瑣麻煩，且時(shí)效性極差，容易造成延誤，使輔機(jī)設(shè)備及鍋爐的運(yùn)行參數(shù)不能得到及時(shí)的調(diào)整，對(duì)電廠運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性造成了極大影響；四是與運(yùn)行有關(guān)的排煙溫度、煤質(zhì)、飛灰可燃物等信息分析仍然依賴人工表格傳遞，效率極其低下。為消除上述問題，應(yīng)明確煤質(zhì)優(yōu)化及燃料管理的共同目標(biāo)及系統(tǒng)要求：

①物理連接運(yùn)行部、燃料部及化驗(yàn)部等局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各部門信息數(shù)據(jù)的共享，利于計(jì)劃指導(dǎo)及決策分析。

②煤質(zhì)優(yōu)化專家指導(dǎo)功能得到實(shí)現(xiàn)，配煤有依據(jù)，燃料采購(gòu)效率提高，安全性與經(jīng)濟(jì)性得到提升。

③綜合分析、查詢功能應(yīng)直觀、靈活、性能強(qiáng)大，生成的燃料各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表規(guī)范、詳盡，有條理。

④軟件的升級(jí)與維護(hù)應(yīng)簡(jiǎn)單方便，且運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定可靠。

⑤應(yīng)規(guī)范化、合理化、科學(xué)化管理體系結(jié)構(gòu)；使報(bào)表一目了然，操作方便快捷，提高自動(dòng)化辦公水平。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 功能模塊設(shè)計(jì)

3.1.1 設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)應(yīng)用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式。為避免在修改系統(tǒng)中某一模塊時(shí)，造成的影響將擴(kuò)散至整個(gè)系統(tǒng)。因此在對(duì)系統(tǒng)中的功能模塊進(jìn)行劃分時(shí)，應(yīng)最大限度縮小塊間聯(lián)系，擴(kuò)大塊內(nèi)聯(lián)系，以此提高模塊的相對(duì)獨(dú)立性，將影響限制于模塊本身。

3.1.2 模塊劃分

依照燃料管理運(yùn)行流程及設(shè)計(jì)原則，系統(tǒng)劃分為十一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能模塊，各模塊功能如下：

①綜合統(tǒng)計(jì)查詢及分析模塊。其作為系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)分析煤種的安全性、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而指導(dǎo)燃料采購(gòu)工作，使煤質(zhì)得到優(yōu)化。

②計(jì)劃制定模塊。將全廠及各鍋爐燃料計(jì)劃、檢修計(jì)劃、月度及年度發(fā)電計(jì)劃進(jìn)行記錄并做出燃料計(jì)劃實(shí)行情況報(bào)表，年、月度燃料計(jì)劃指導(dǎo)等。

③用戶管理模塊。將用戶按照各部門職能進(jìn)行對(duì)應(yīng)分組，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)用戶登錄、注銷賬號(hào)及用戶管理等功能。

④檢驗(yàn)?zāi)K。負(fù)責(zé)軌道衡檢驗(yàn)、水路煤重量校驗(yàn)、水尺檢驗(yàn)、皮帶秤校驗(yàn)、燃料驗(yàn)收、煤質(zhì)化驗(yàn)等必須的燃料入廠檢驗(yàn)工作，以及情況報(bào)表檢驗(yàn)工作。

⑤合同管理模塊。實(shí)現(xiàn)錄入合同全文、查詢合同內(nèi)容、檢索合同全文、輸入合同主要項(xiàng)目及實(shí)行合同完成情況報(bào)表。

⑥工具模塊。其應(yīng)用范圍較廣，包括網(wǎng)絡(luò)交流、計(jì)算器、軟件更新、煤質(zhì)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化等工程常用工具。

⑦統(tǒng)計(jì)與報(bào)表管理模塊。依照上級(jí)部門下達(dá)的統(tǒng)一要求，對(duì)燃料的耗用、結(jié)余、購(gòu)入等日常數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，繼而生成各種年、月報(bào)和燃料日?qǐng)?bào)，提供可靠的數(shù)據(jù)信息給燃料核算，輔助制定燃料計(jì)劃。

⑧財(cái)務(wù)結(jié)算模塊。負(fù)責(zé)結(jié)算，將有關(guān)燃料費(fèi)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并進(jìn)行燃料費(fèi)用查詢。

⑨調(diào)度模塊。對(duì)進(jìn)電廠的燃料進(jìn)行編號(hào)登記，并記入發(fā)貨單、卸煤記錄、入爐煤計(jì)量、供方煤質(zhì)，；煤場(chǎng)管理；燃料外調(diào)管理。

⑩鍋爐運(yùn)行模塊。對(duì)最佳工況、煤質(zhì)范圍、鍋爐概況進(jìn)行錄入；記錄可燃物檢測(cè)記錄、運(yùn)行參數(shù)、入爐煤化驗(yàn)記錄及運(yùn)行狀態(tài)；線上對(duì)鍋爐運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)及指導(dǎo)。

{11}幫助模塊。包括軟件開發(fā)商信息，幫助主題的檢索，軟件使用說(shuō)明等。

3.2 軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

按功能來(lái)分，可將整個(gè)系統(tǒng)分為煤質(zhì)優(yōu)化系統(tǒng)和燃料管理系統(tǒng)兩個(gè)部分。

3.2.1 煤質(zhì)優(yōu)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

首先建立一套可將鍋爐操作條件與煤質(zhì)指標(biāo)關(guān)系，以及運(yùn)行狀態(tài)全方位反映的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用上網(wǎng)電價(jià)及燃料價(jià)格作為價(jià)值基準(zhǔn)，通過特定鍋爐上某煤種在某段時(shí)間的績(jī)效表現(xiàn)，對(duì)成本與煤質(zhì)波動(dòng)的互動(dòng)關(guān)系及鍋爐運(yùn)行成本進(jìn)行全面的計(jì)算和核算。為特定鍋爐建立發(fā)電成本教學(xué)模型，借以反映經(jīng)濟(jì)性，在安全的前提之下，將煤質(zhì)的最佳范圍找出，以便合理配煤和指導(dǎo)燃料采購(gòu)。該系統(tǒng)可針對(duì)某種特定的煤質(zhì)和煤種，提供實(shí)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性、安全性的指導(dǎo)給機(jī)組運(yùn)行人員，還可對(duì)某煤質(zhì)對(duì)應(yīng)的發(fā)電成本，或是某發(fā)電成本對(duì)應(yīng)的合理的燃煤采購(gòu)價(jià)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而為燃料采購(gòu)的指導(dǎo)提供依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)煤的耗、存、供等優(yōu)化管理，優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行，最大限度提高電廠效益。

3.2.2 燃料管理系統(tǒng)

燃料管理系統(tǒng)是從調(diào)度、質(zhì)檢、結(jié)算、登記、量檢、驗(yàn)收、卸載等各個(gè)方面進(jìn)行控制，其通過用戶權(quán)限設(shè)置和用戶管理增強(qiáng)系統(tǒng)管理權(quán)限，明確各部門及個(gè)人職責(zé)，確保數(shù)據(jù)的有效性及安全性，使管理得到強(qiáng)化，同時(shí)其全面、靈活的查詢功能有利于領(lǐng)導(dǎo)掌控全局和作出決策。

3.3 軟件組合與銜接

軟件系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可協(xié)調(diào)和完善所有功能模塊中基本信息的顯示與提示、功能模塊中基本數(shù)據(jù)的處理及制約。即通過底層模塊，所有功能模塊都可相互進(jìn)行溝通和銜接。

3.4 軟件的通用性

該軟件的通用性在開發(fā)期間得到重視，為使功能及數(shù)據(jù)都可根據(jù)其實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置，軟件中留出許多接口，幾乎能完全實(shí)現(xiàn)目前各電廠的管理模式。另外，因各電廠間存在的細(xì)節(jié)差別，可將軟件進(jìn)行微小的修改，以使其適合該電廠。

3.5 軟件調(diào)試運(yùn)行

運(yùn)行調(diào)試軟件，運(yùn)用軟件中廠家提供的在線升級(jí)功能及時(shí)對(duì)系統(tǒng)漏洞進(jìn)行修正和升級(jí)，確保軟件的持續(xù)性、穩(wěn)定性及實(shí)用性，進(jìn)而完成各部門提出的要求。調(diào)試后的軟件可達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，為電廠的經(jīng)濟(jì)完全運(yùn)行、燃料信息管理提供了有效的幫助。

4 結(jié) 語(yǔ)

自煤質(zhì)優(yōu)化系統(tǒng)與燃料管理系統(tǒng)在電廠正式應(yīng)用以來(lái)，以其功能全面、性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)贏得了用戶的贊美。隨著電力體制的改革，電廠管理的深化，以及廠家間永不停歇的競(jìng)爭(zhēng)，該系統(tǒng)將會(huì)得到更進(jìn)一步的完善及改進(jìn)，在更多的電廠中得到推廣及應(yīng)用。

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