靳峰

國電青松庫車礦業(yè)開發(fā)有限公司 新疆庫車 842000

隨著煤炭價格的不斷走高，不少煤炭供應(yīng)商想盡一切辦法擠進(jìn)電廠供應(yīng)商序列時，就已經(jīng)給火電廠的入場驗收環(huán)節(jié)帶來不小沖擊，其中不乏供應(yīng)商有針對性摻雜使假，以次充好，當(dāng)火電廠入廠驗收環(huán)節(jié)不能有效應(yīng)對時，火電廠安全生產(chǎn)及成本控制就難以保障。

1 火電廠燃料質(zhì)量驗收是最為突出的問題

隨著煤炭市場由買方向賣方市場的轉(zhuǎn)變及火電廠燃煤成本比重不斷增加，買賣雙方對煤質(zhì)驗收越發(fā)重視，在驗收中體現(xiàn)公平、公正就變得尤為重要。通過系統(tǒng)內(nèi)調(diào)研，火電廠都不同程度的存在煤質(zhì)爭議事件，均是由于火電廠燃料驗收煤質(zhì)與合同約定煤質(zhì)偏差較大造成。如何規(guī)范煤炭入廠環(huán)節(jié)，做到驗收環(huán)節(jié)可控在控，減少質(zhì)量糾紛呢？

2 火電廠燃料智能化建設(shè)的思考

火電廠可以通過燃料智能化建設(shè)，進(jìn)一步系統(tǒng)的完善燃料管理業(yè)務(wù)流程，包括入廠管理、煤質(zhì)管理和煤場管理及入爐管理，可以有效解決入廠、入爐、庫存煤的數(shù)量、質(zhì)量、價格，信息不實、不真、不準(zhǔn)、以及煤場管理效率不高的問題，并實現(xiàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)無人值守、無縫對接、實時監(jiān)控，解決燃料入場管控難度大、風(fēng)險高等問題。

2.1 燃料智能化建設(shè)整體思路

燃料智能化建設(shè)時應(yīng)明確“人與煤樣隔離，人與數(shù)據(jù)隔離，數(shù)據(jù)全程可追溯，視頻全程可追溯”的基本原則?？偟囊笥邢聨c：①運煤車輛的入廠、計量、采樣、出廠等各環(huán)節(jié)均實現(xiàn)自動識別車輛信息。②入廠、入爐煤計量數(shù)據(jù)自動提取、自動傳輸。③入廠煤采樣實現(xiàn)自動生成采樣方案、隨機布點、全斷面自動采樣。④自動制樣系統(tǒng)能夠制備全水分煤樣、存查煤樣、0.2mm分析煤樣，并自動封裝、標(biāo)識。⑤入廠、入爐煤化驗設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，化驗數(shù)據(jù)自動提取，自動生成原始記錄和化驗報告。⑥存查煤樣實現(xiàn)自動存取管理。⑦燃料管控中心集成視頻監(jiān)視、設(shè)備管控、管理信息分析與展示等功能。⑧數(shù)字化煤場實時展示庫存煤分類堆存及數(shù)量、質(zhì)量、價格情況，為摻燒管理提供數(shù)據(jù)支撐。⑨燃料管理信息系統(tǒng)功能齊全，能夠?qū)崟r統(tǒng)計、分析并展示供應(yīng)、耗用、庫存煤的數(shù)量、質(zhì)量、價格信息，自動核算標(biāo)煤單價[1]。

2.2 燃料智能化控制系統(tǒng)的建設(shè)思路

為便于監(jiān)控，燃料智能化系統(tǒng)一般采用集中管理、分散控制的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以分為2層，即總的生產(chǎn)管理層（集控中心）、就地控制層?？刂葡到y(tǒng)常規(guī)采用的是DCS或PLC。DCS作為人機交互界面通常布置在集控中心，方便運行人員對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控，系統(tǒng)拓展更為方便。PLC作為集控中心時拓展和功能性往往不及DCS系統(tǒng)。燃料信息系統(tǒng)（上位系統(tǒng)）與燃料智能化系統(tǒng)（下位系統(tǒng)）間的通信往往通過局域網(wǎng)實現(xiàn)。

2.3 燃料智能化系統(tǒng)建設(shè)的幾點建議

2.3.1火電廠燃料的入場與計量管理：

新疆地區(qū)火電廠的燃料主要靠火車和汽車運輸，燃料管理人員將燃料采購合同的相關(guān)信息寫入RFID無線射頻卡中，車隊按要求到指定礦點裝車，在車輛到廠時，和系統(tǒng)內(nèi)信息進(jìn)行對比，系統(tǒng)將自動完成進(jìn)出廠車輛識別和稱量等工作，并且將所有相關(guān)信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)交痣姀S燃料智能化管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，將稱重的具體數(shù)據(jù)與礦源信息等自動匹配。火電廠稱量燃料的方式主要有軌道衡、皮帶稱、汽車衡等[2]。

2.3.2采樣方式：

推廣機械化采樣。使用機械化采樣可以降低人為因素的對檢驗結(jié)果的影響，以保證數(shù)據(jù)的有效性和真實性。對規(guī)范統(tǒng)一煤質(zhì)監(jiān)督管理操作，提高監(jiān)督效率，有著重要的作用，系統(tǒng)通過無線射頻識別（RFID）技術(shù)自動識別車輛、礦別信息，具備條件的火電企業(yè)應(yīng)優(yōu)先選用皮帶煤流采樣方式。

（1）皮帶機械采樣。能接收并執(zhí)行燃料智能化管理系統(tǒng)自動生成的采樣方案并將執(zhí)行情況自動傳輸給燃料智能化管理系統(tǒng)生成采樣編碼，同時采樣機具備與制樣機的硬件、軟件接口。皮帶采樣器開口寬度不小于被采樣煤標(biāo)稱最大粒度的3倍。采樣器具有與皮帶聯(lián)動功能。皮帶煤流采樣裝置能夠滿足至少每分鐘采樣一次，破碎、縮分、棄料等環(huán)節(jié)保持足夠裕量，集樣桶要有足夠容量。北方地區(qū)集樣桶要布置在室內(nèi)，防止煤樣凍結(jié)。

（2）汽車煤車廂機械采樣。系統(tǒng)利用攔車器、信號燈、語音提示、LED屏文字提示、紅外定位等控制車輛進(jìn)入采樣區(qū)、停車區(qū)域、采樣完畢自動放行，接收并執(zhí)行燃料智能化管理系統(tǒng)自動生成的采樣方案，采樣方案執(zhí)行情況自動傳輸給燃料智能化管理系統(tǒng)生成采樣編碼。具備與制樣機的硬件、軟件接口，實現(xiàn)全車廂覆蓋無盲區(qū)、隨機布點、全斷面自動采樣，采樣器開口寬度不小于被采樣煤標(biāo)稱最大粒度的3倍。具有破碎功能和耐磨性，能夠適應(yīng)凍塊、矸石等特殊情況。采樣器應(yīng)設(shè)置集樣斗，能夠滿足一個采樣流程（采一車的樣品數(shù)量，采點一般不少于3個采樣點），一次放樣，提高采樣效率。集樣斗容量至少能滿足收集3個初級子樣量而不溢出，采樣器驅(qū)動方式應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貧夂驐l件。北方嚴(yán)寒地區(qū)，采用液壓驅(qū)動的應(yīng)有液壓油加溫裝置，在二級縮分前增加稱重裝置，根據(jù)車輛裝載煤炭重量和煤樣重量確定最終留樣量，保證每車裝載煤炭重量與最終留樣量比例一致，解決因車輛裝載煤量不一致影響總體煤質(zhì)的問題，集樣桶不能布置在采樣機小車上，提高集樣桶容量，減少制樣數(shù)量[3]。

2.3.3制樣：

自動制樣機能夠制備全水分煤樣、存查煤樣、2個0.2mm分析煤樣，并自動封裝及標(biāo)識。具有機采煤進(jìn)料口和人工采樣煤進(jìn)料口。人工采樣煤進(jìn)料口能夠處理標(biāo)稱最大粒度為100mm的煤樣。應(yīng)能適應(yīng)最大全水分為18%的煤樣（水分可按照當(dāng)?shù)貙嶋H采購煤質(zhì)確定），在制樣過程中不堵煤。煤樣制備各環(huán)節(jié)有防塵設(shè)計，具備自動清掃功能，除塵效果良好。選用錘式破碎機的，轉(zhuǎn)速不大于950r／min。具有煤樣稱重功能，實現(xiàn)定質(zhì)量縮分，制備出的煤樣應(yīng)滿足13mm全水分煤樣≥3kg或6mm全水分煤樣≥1.25kg，3mm存查煤樣≥700g，0.2mm分析煤樣≥60g。制備出的煤樣能夠稱重并標(biāo)識。煤樣烘干方式采用熱風(fēng)干燥的，風(fēng)溫不超過50℃（褐煤不超過40℃）；采用微波等干燥方式的，須保證對煤的理化性質(zhì)不產(chǎn)生影響。煤樣制備環(huán)節(jié)具備空氣吹掃，0.2mm煤樣制備環(huán)節(jié)具有沖洗功能，防止煤樣交叉污染。具有棄樣暫存功能。在煤樣制備完成前，棄樣暫存并能夠方便取出?？刂品绞骄邆渥詣雍褪謩忧袚Q功能，與燃料智能化管理系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，設(shè)備運行狀態(tài)及工作參數(shù)實時上傳，生成制樣編碼，具備故障報警和信息提示功能。煤樣通過環(huán)節(jié)的部件材質(zhì)應(yīng)選用不銹鋼等不易粘堵材料。

2.3.4煤樣封裝、標(biāo)識、傳輸及存儲：

封裝：采樣、制樣環(huán)節(jié)一體化設(shè)計的，機采煤樣從集樣桶直接傳輸?shù)街茦訖C入口。采樣、制樣環(huán)節(jié)分離的，煤樣要進(jìn)行密封包裝并生成存樣編碼，保證煤樣的代表性。煤樣的包裝方式要適應(yīng)傳輸和存儲的技術(shù)要求，建議優(yōu)先采用瓶裝方式。

標(biāo)識：采用射頻芯片對煤樣瓶進(jìn)行標(biāo)識，芯片內(nèi)置于瓶底，標(biāo)識編碼具有唯一性，保證煤樣編碼在流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)能夠被正確讀取。煤樣標(biāo)識方法能有效防止不同煤樣及標(biāo)識信息發(fā)生混淆。

傳輸及存儲：煤樣優(yōu)先采用氣動傳輸方式進(jìn)入自動存取樣柜，根據(jù)需要調(diào)取煤樣時能夠自動取樣并傳輸。根據(jù)結(jié)算情況及存儲時間，自動提示并經(jīng)審批后棄樣。自動存取樣柜安裝電子安防鎖，經(jīng)審批后方可開啟，系統(tǒng)記錄開啟人及時間等信息。

2.3.5化驗：

化驗儀器聯(lián)網(wǎng)運行，化驗數(shù)據(jù)自動采集、自動傳輸并生成化驗編碼，化驗原始記錄、化驗報告自動生成，不得人為修改、錄入，并實現(xiàn)網(wǎng)上審批。電子天平稱量數(shù)據(jù)自動采集上傳。化驗室檢測的所有項目應(yīng)進(jìn)行重復(fù)性測定，系統(tǒng)自動判斷重復(fù)性臨界值并提示超差。對0.2mm備查煤樣進(jìn)行抽查，化驗結(jié)果上傳至系統(tǒng)，自動生成比對報告。

2.3.6解碼與結(jié)算：

燃料采購部門在對采購合同進(jìn)行批次結(jié)算時，通過燃料信息系統(tǒng)自動解碼功能，對礦源信息、采樣編碼、制樣編碼、化驗編碼以及存樣編碼進(jìn)行后臺解碼，形成采制化及合同批次信息一一對應(yīng)的關(guān)系，并與礦方進(jìn)行量質(zhì)核對最終形成結(jié)算支撐文件。對雙方有爭議的批次采用調(diào)取存樣（備查煤樣）進(jìn)行第三方復(fù)核或仲裁的方式處理。

3 結(jié)語

燃料智能化系統(tǒng)已是火電廠一個重要的輔助系統(tǒng)，在實際應(yīng)用中已形成礦源信息與采制化存各階段編碼相互隔離，形成背靠背的燃料管理新模式，同時可以融入采購計劃管理、合同與到貨管理、自動供應(yīng)商評價、數(shù)字化煤場，無人堆取料、入爐煤質(zhì)分析與計量等模塊。實現(xiàn)燃煤場內(nèi)管理的流程化、智能化、少人化管理要求，進(jìn)行關(guān)鍵輔助崗位的減員增效，全覆蓋入場驗收關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可追溯，為減少質(zhì)量糾紛，防范內(nèi)部風(fēng)險奠定技術(shù)基礎(chǔ)。