燃料智能化验收管理应用分析

通过合理掺配进行合理的掺烧，燃料燃烧环节提高了自动化控制，减少了人为风险，减少了人为因素，质量流会更加可靠。实现管理模式与工作质量的转变，从粗放型转为精细化，大大改观了工作环境。

——河北华电石家庄鹿华热电有限公司煤检中心副主任周亚宁

为快速适应新形势下发展要求，精准把握行业发展趋势，引领行业方向，促进新技术、新成果和新产品在智慧电厂领域的转化应用，华北电力大学技术转移转化中心与上海电力大学技术转移中心、中国华电集团有限公司生产技术部、中关村华电能源电力产业联盟等单位于2020年9月27-28日在上海联合举办“2020年智慧电厂论坛（第一期）”。北极星电力网、北极星电力APP对会议进行全程直播。

河北华电石家庄鹿华热电有限公司煤检中心副主任周亚宁《燃料智能化验收管理应用分析》的演讲。

以下为发言实录：

燃料智能化，因为设备的发展这几年也在突飞猛进一些新的东西在出来。我们这个项目2015年进行集团试点，中间进行建设，中间选型、替换、定方案大概用了一年将近两年时间，因为好多没有达到我们想要的效果，所以今天我给大家介绍的，我希望能给大家一个建设的思路方面有一个更加怎么去配合自己现场的生产实际，怎么能得到更好的应用效果，而不是把厂家的东西照搬过来。

我介绍的可以通过5个方面，一个是项目的背景，项目总体目标、建设内容，还有我们建完以后与原有的采制的对比可替代分析，还有掺配掺烧的内容，再有就是项目成果的展示。

项目背景，2015年初，我们作为华电集团5个试点之一，开展智能化建设，开展燃料智能化建设方面，以智能化、自动化为方案，充分实现资源的集约化、自动化，保证原料输集的激越性，实现燃料一体化管理目标。

总体目标实现来煤计量自动化、采制过程自动化、化验管理标准化、筒仓管理及掺配掺烧，管理控制集中化。石家庄管理比较严格，所有的来煤必须经过筒仓才可以用，先来先烧，后来后烧，对整体的掺配掺烧和4个筒仓的燃煤分布要求更高了。但这个环保压力小很多，所有都是封闭式存储。

后边我会简单介绍一下我们筒仓智能化掺配掺烧，这是我们前年申请了一个科技项目，跟一个大学在一块合作的，利用三维扫描和筒仓的智能管控。

我们建设内容主要分为现场层和整个信息，还有设备互联，主要实现燃料的集中控制，燃料化验管理、标准化实验室的建设、数字化筒仓的管理、配煤的掺烧。实现对燃料设备人员、业务流程、数据集中化管控方式。覆盖从燃料计划、采购、调运到掺烧全过程体系，实现了计量、采制化环节、信息流、资金流、煤质等方面进行管控。

这个开始也很茫然，我们从管理入手，我们整体从两个原因，一个是煤的数量，一个是煤的质量，这两个我觉得是贯穿整个燃料管理的主线，他两个对应的指标管理，都是两个业务流集中管理好坏的体现。

我们的建设内容，我们下边的采样机，采样机是刷卡以后自动启动，破碎以后自动封装，我们离线式布局，自动转运小车人开就可以了，送到全自动制样，然后布局了在线测试。

同步建设了管控中心，因为当时建管控中心把所有设备远程起停和现场摄像头集中布置，我们当时主要改变原料验收原有脏乱差。好多有电厂搞燃料的，化验除外，天天工作服特别脏。

我们这个建完以后，把燃料验收管理向主控的管理模式发展，在这坐着有主职、副职，剩下的巡检就可以了，半个小时巡检一次，有报警的话工作人员就巡检就可以了，改变对燃料工作的一种看法。

这个是我们整个厂区的布置和整个项目的概况。我们厂有端部采样机有两个，有一台汽车采样机，有一个筒仓。

标准化实验室，因为我们厂是2015年通过了国家CNAS的认可，我们建设软件的时候，把CNAS的支撑表格可以自动采集的全部放在里面。因为我们标准有80多个，自动生成、自动采集的表格有50来过，减少了现场人员的手抄记录，实现了数据的自动采集、自动上传、报表的自动生成。

这个是最开始原有设想的4个筒仓纯数据模型，原来我们都是用Excel表格进行统计，新来的多少，烧到多少，还剩多少。筒仓煤配有内环、外环，给煤也有内环、外环，一会儿看一下筒仓智能化。

掺配掺烧筒仓建模、入炉掺配精准计量、入每煤质在线检测，整体管控掺配掺烧管理工作。这个是我们在9月初，刚出数据的时候，左边这个和右边这个分别是两个筒仓三维的数据模型。

这个我们整体建设思路是在筒仓内环和外环的机上装三维扫描仪，会形成当批次煤在筒仓内的情况。这是原有的库存，上面是生成的数据。一个颜色代表一个矿别，矿别对应所有的数据热值全部与化验室进行衔接。也就是说作为管理层看到这个图形，鼠标往上面一放会直观现时矿别、水分、流失水分等指标都可以看到。这个是把筒仓的管理做成了三维可视化的展示。

这个掺配，4个筒仓的出煤，我们原有有两台大皮带称，配比和单个筒仓的下料是多少，我们在项目里面同步建设4个皮带、8条称，任何一个筒仓出煤，用任何一路皮带都可以精确测量每次上煤的吨数，实际的掺配比，掺配掺烧的管理要求也好，要求的掺配比是否一致。

通过我们在后面大批量装了一套煤质计量检测，是用激光诱导穿透技术做的，因为是没有辐射的。对吨数和热值进行反校三维模型，下了多少料，是不是预测要下到A矿，B已经下来了，对三维模型要进行反向的修正。

这个就是激光在线检测，主要用激光诱导穿透技术。我们在这个月初刚出数，这个东西有一套部数据库，我们当时建这个的时候，不同光对煤质反射的光波光段不一样，原始数据是基于全国煤种设定的，但是对我们入炉的要求有所偏差。我们单位热值差自己管控，200焦耳，我们连续几年控制在100焦耳以内，把数据库采用入厂煤的激光光谱数据库，这样就成了一个定制产品，只放到我们公司去使用，到了其他区域要采集光谱。

激光光谱是一个介质，不单纯检测每质情况，入厂会采集一次光谱，这个光谱采集的数据依托于入厂煤的数据采集的，比计算公式计算出来的准确得多。目前来说这个技术用得很好，到了调试阶段。投入低一些，没有辐射，后期检修等方面安全性要好很多。

掺配掺烧不再说了，主要因为掺配掺烧对整体经济性的效益会产生很大的经济性。而且燃料我也管了有9年多了，我觉得燃料也是咱们衔接生产和经营，我觉得是一个最重要的部门。生产讲究安全、煤耗，燃料又要跟采购，你的来煤、来煤结构，包括掺烧，我觉得燃料厂内管理是一个非常重要承上启下的部门。

往生产厂走，可以给生产降低煤耗做出贡献，往经营方面说，可以降低很大的成本。

燃料信息管理，我们建设的时候也是考虑全程全套的燃料管控，包括实时成本的显示，也是衔接了机组的发电量，可以实时显示煤耗、成本。这个我们做的时候考虑三个层面，大家看的截图是第一层面，这个是给厂级管理层看大的指标，来煤量、入厂煤价、实时成本等方面的情况。

第二个给实际燃料管理部门做的。

第三个是给统计，实际工作的统计结算人员做的。我们这个系统融合了整个华电集团的PM系统等，我的统计和结算人员，只需要在这一个系统里面输入一个数据，所有的数据都是共享的，大大减少了统计人员、结算人员重复录入多个系统，我不知道别的集团有没有这种情况。这种统计很累，同一个数据繁琐性输入多次。

数据论证给大家提供一个建设完以后怎么去验证的一个方法。因为我也是王博士他们这的，那会儿去他们副院长跟我说我是他们的女婿。因为我搞了燃料以后，第一年就在王博士那，作为华电集团交流的人员在他们那学习了三个月，系统学习了燃料的理论、实践。

我们建完以后，我们做了质样结果的对比和在线全水分和人工制样完的全水分进行了对比。

我们用了可替代方法和检验，CNAS用得多一些，用双倍子样双份采样法。其中进行了准确度的计算和精细度的计算，结果是可以替代原有我们采用的人工也好，联合制样机的方法。精密度最后判定不比人工制样的精密度差的。

这个是全水分的测定，全水分很难做到国家要求的（500±10g），这个我们定的最大便宜的值是0.2。

这个计算结果，计算统计量最后得出结果，可替代方法与国家标准制订的任何便宜都小于最大允许误差的，可替代方法可以替代任何方法，如果CNAS任何，CNAS复评审的，国家标准的方法改为在线全水也好，可替代制样机也好，要检验，如果他不认可会给你拿掉这个项目，这是我们当时做的计算分析。在线全水标准不比国家标准方法差的。

项目成果主要提高了工作效率，减少水分损失，具体的就不再计算的，通过合理掺配进行合理的掺烧，燃料燃烧环节提高了自动化控制，减少了人为风险，减少了人为因素，质量流会更加可靠。

实现管理模式与工作质量的转变，从粗放型转为精细化，可以让厂内验收管理人员像主控一样坐在那，包括巡检，大大改观了这种工作环境。

再就是集合了整体燃料数据、质量、指标，为掺配掺烧提供了更加有力的支撑，实现高效节能、智能环保。

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