摘要：燃煤電力行業(yè)是技術(shù)、裝備和資產(chǎn)密集型的產(chǎn)業(yè)，也是節(jié)能減排的重點領(lǐng)域。燃料管理系統(tǒng)可以促進傳統(tǒng)電力行業(yè)與信息化深度融合，以智能化和綠色化保障能源電力的生產(chǎn)、供應(yīng)和消費，提高安全性、可靠性、經(jīng)濟性與環(huán)保性。

燃煤電廠超超臨界發(fā)電機組需要更高的燃料管理水平

隨著技術(shù)的進步，燃煤電廠發(fā)電機組進入了超超臨界時代，主機系統(tǒng)及輔機系統(tǒng)、設(shè)備性能及電廠管理都達到一個相當高的水平，其增效、節(jié)能、減排的潛力已經(jīng)逐漸凸顯。不同煤碳的燃燒特性、結(jié)渣特性等都存在一定的甚至較大的差異。

在安全方面，鍋爐運行人員能否及時甚至提前了解入爐煤變化而對鍋爐進行及時運行調(diào)整具有重要價值;在環(huán)保方面，粉塵、硫氮氧化物排放等環(huán)保指標也都和煤質(zhì)及相應(yīng)的燃燒方式緊密相關(guān);在節(jié)能降本方面，不同煤質(zhì)將影響鍋爐效率、煤耗水平，燃煤成本占整個發(fā)電成本的60%以上，不同的煤質(zhì)的采購成本和使用成本各不相同，不同的配燒方式同樣也影響到燃料的采購和使用，因此燃煤對電廠的經(jīng)濟性非常重要。

目前絕大多數(shù)燃煤電廠中，相對主機和輔機系統(tǒng)，燃料管理水平還比較落后，具有很大的提升和挖潛空間，因此，提高燃料管理水平是當前電廠管理的重中之重。

系統(tǒng)由設(shè)備、平臺及應(yīng)用設(shè)備組成，實現(xiàn)燃料全生命周期管理

燃料智能化管控系統(tǒng)平臺由設(shè)備層、平臺層、應(yīng)用層三部分組成。設(shè)備層包含各類現(xiàn)場燃料生產(chǎn)設(shè)備，為燃料生產(chǎn)提供汽車無人值守、全自動采樣、全自動制樣、樣品管理、樣品傳輸、樣品化驗、煤場堆取料等各種自動化業(yè)務(wù)處理設(shè)備;平臺層通過設(shè)備驅(qū)動接入設(shè)備，將設(shè)備接口進行抽象統(tǒng)一，為上層應(yīng)用提供一致的API，同時為應(yīng)用提供基礎(chǔ)服務(wù)，例如隊列服務(wù)、存儲服務(wù)、日志服務(wù)、通知服務(wù)等;應(yīng)用層為根據(jù)電廠實際業(yè)務(wù)需求，基于平臺開發(fā)的各類業(yè)務(wù)應(yīng)用，例如入廠汽車管控應(yīng)用、集中管控應(yīng)用、樣品存查管理應(yīng)用、配煤摻燒應(yīng)用等。

　　圖1 燃料智能化管控系統(tǒng)平臺構(gòu)架

燃料管控系統(tǒng)依托“采制化”，向智能化分析決策發(fā)展

目前國內(nèi)大部分燃煤的燃料管理系統(tǒng)單從技術(shù)來看，基本上都局限于進行單純的燃料管理和統(tǒng)計，其主要功能為燃料的“來、耗、存”、“檢量、檢質(zhì)、結(jié)算”及煤耗等數(shù)據(jù)錄入、統(tǒng)計報表生成及簡單的成本分析。不同煤種對鍋爐運行經(jīng)濟性、安全性的影響都沒有充分涉及，更不存在對燃料管理部門、燃料操作部門、燃料使用部門的計劃、購煤、上煤、燃煤等進行實時智能化指導。另外，大部分火力發(fā)電企業(yè)從燃料入廠、采制化、堆場、輸送到入爐，各系統(tǒng)(設(shè)備)相互獨立，數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)全區(qū)共享，生產(chǎn)設(shè)備性能狀態(tài)得不到有效監(jiān)管，最終導致企業(yè)內(nèi)不同部門間無法實現(xiàn)工作的無縫對接，因此也無法對鍋爐運行的經(jīng)濟性和安全性進行分析、預(yù)測和指導運行。

三大子系統(tǒng)保障入爐煤炭煤質(zhì)數(shù)據(jù)即時精確，提高燃煤效率

燃料智能化管控系統(tǒng)提高了煤質(zhì)數(shù)據(jù)的即時性與精確性，主要體現(xiàn)在智能自動化采制樣子系統(tǒng)、燃料全生命周期管理子系統(tǒng)和智能配煤摻燒子系統(tǒng)上，其中，智能自動化采制樣子系統(tǒng)保證入爐煤數(shù)據(jù)精準度，提高能源利用效率。系統(tǒng)結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，采取多種策略和舉措，把相對分散的設(shè)備、業(yè)務(wù)，按流程統(tǒng)一起來，建立統(tǒng)一的標準化業(yè)務(wù)管控體系，通過實現(xiàn)設(shè)備智能化、過程自動化、管理信息化，來加強對燃料生產(chǎn)過程的監(jiān)控與協(xié)同，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化，提高燃料管理水平的總體目標。通過燃料管控系統(tǒng)控制及協(xié)調(diào)，與上級公司相關(guān)信息系統(tǒng)集成，及時、準確的將生產(chǎn)、經(jīng)營數(shù)據(jù)上傳到上級公司，保證燃料系統(tǒng)采、制、化工作自動有序進行，減少人為干涉。通過自動控制、操作采樣機、制樣機等驗收設(shè)備，且設(shè)備工作流程不能隨意修改，減少人工操作的項目、頻次，提高工作效率，減少人為影響;降低人力成本、提高管理效率和管理質(zhì)量。

燃料全生命周期管理子系統(tǒng)信息集成化，優(yōu)化能源管理、提高生產(chǎn)效率。利用現(xiàn)代管理理念對電廠燃煤的管理流程進行規(guī)范化，從一定程度上克服了人工管理效率低、統(tǒng)計匯總難度大、信息流動慢的缺點，是發(fā)電企業(yè)燃料管理信息化的發(fā)展趨勢。通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時采集和系統(tǒng)自動計算分析，及時掌握入廠、入爐、庫存煤的數(shù)量、質(zhì)量、價格，準確核算燃料量、質(zhì)、價相關(guān)指標，做到數(shù)據(jù)真實、及時準確，避免了燃料貪腐行為的出現(xiàn)，有效指導鍋爐系統(tǒng)燃燒，大幅度提高了電廠的燃料信息化管理水平。燃料智能化管控系統(tǒng)綜合應(yīng)用機械化、自動化和信息化技術(shù)，將入廠煤管理、入爐煤管理、煤化驗管理、合同管理及燃料結(jié)算管理等環(huán)節(jié)納入管理規(guī)范化、工作標準化、信息集成化、過程可視化的燃料智能化管控中心。實現(xiàn)在管控中心對電廠燃料流轉(zhuǎn)全過程(采、制、化、供、耗、存)進行全閉環(huán)集中管控。達到了燃料驗收自動化和智能化程度，減少人為干預(yù)，提升風險防范水平，提高了工作效率，達到了增加效益的目的。

智能配煤摻燒子系統(tǒng)依據(jù)實時煤質(zhì)數(shù)據(jù)，精準摻配，提高燃煤效率。配煤摻燒系統(tǒng)可根據(jù)煤場當前存煤情況，在保證鍋爐穩(wěn)定燃燒的前提下，進行成本最優(yōu)、環(huán)保最佳的摻配方案計算，形成成本優(yōu)化配比排序表。用戶可以手工調(diào)整原始配方或執(zhí)行調(diào)整后得到的各煤種的摻配參數(shù)，重新進行計算與比較，得到實用摻配方案。由于配煤摻燒根據(jù)電廠用煤不同、煤炭價格不同，提高燃料的能源利用率也不盡相同，我們從服務(wù)客戶中選取三組樣本來綜合分析系統(tǒng)節(jié)能效果。

小結(jié)

燃煤電力行業(yè)是節(jié)能減排的重點領(lǐng)域，燃料智能化管控系統(tǒng)由設(shè)備層、平臺層、應(yīng)用層三部分組成，應(yīng)用層主要核心子系統(tǒng)由智能自動化采制樣系統(tǒng)、燃料全生命周期管理系統(tǒng)和配煤摻燒系統(tǒng)構(gòu)成，增強燃料煤數(shù)據(jù)的時效性及精確性，提高燃料煤的燃效效率，促進傳統(tǒng)電力行業(yè)與信息化深度融合。